1.  Unos 400 años antes de Cristo,Unos 400 años antes de Cristo,
el filósofo griegoel filósofo griego DemócritoDemócrito
consideró que la materia estabaconsideró que la materia estaba
constituida por pequeñísimasconstituida por pequeñísimas
partículas que no podían serpartículas que no podían ser
divididas en otras másdivididas en otras más
pequeñas.pequeñas.
Por ello, llamó a estas partículasPor ello, llamó a estas partículas
átomosátomos, que en griego quiere, que en griego quiere
decir "indivisible".decir "indivisible".
Hacia un modelo atómico…

2.  En 1808,En 1808,
Dalton publicóDalton publicó
sus ideas sobresus ideas sobre
elel modelomodelo
atómico de laatómico de la
materiamateria LosLos
principiosprincipios
fundamentalesfundamentales
de esta teoríade esta teoría
son:son:
 1.1. La materia está formadaLa materia está formada
por minúsculas partículaspor minúsculas partículas
indivisibles llamadasindivisibles llamadas
átomosátomos..
 2.2. HayHay distintas clases dedistintas clases de
átomosátomos que se distinguen porque se distinguen por
su masa y sus propiedades.su masa y sus propiedades.

3.  3.Los3.Los compuestoscompuestos
se forman alse forman al
combinarse loscombinarse los
átomos de dos oátomos de dos o
más elementos enmás elementos en
proporciones fijas yproporciones fijas y
sencillas.sencillas.
 4.En las4.En las reaccionesreacciones
químicasquímicas, los átomos, los átomos
se intercambian dese intercambian de
una a otra sustancia,una a otra sustancia,
pero ningún átomo depero ningún átomo de
un elementoun elemento
desaparece ni sedesaparece ni se
transforma en untransforma en un
átomo de otroátomo de otro
elemento.elemento.

4.  18971897
J.J. ThomsonJ.J. Thomson
 Demostró que dentro deDemostró que dentro de
los átomos hay unaslos átomos hay unas
partículas diminutas, conpartículas diminutas, con
carga eléctrica negativa,carga eléctrica negativa,
a las que se llamóa las que se llamó
electroneselectrones..
 De este descubrimientoDe este descubrimiento
dedujo que el átomo debíadedujo que el átomo debía
de ser una esfera dede ser una esfera de
materia cargadamateria cargada
positivamente, en cuyopositivamente, en cuyo
interior estabaninterior estaban
incrustados los electrones.incrustados los electrones.

5. Tubo de rayos catódicosTubo de rayos catódicos

6. Modelo atómico deModelo atómico de ThomsonThomson
 En 1909 Robert Millikan,En 1909 Robert Millikan,
determinó el valor de la carga deldeterminó el valor de la carga del
electrón:electrón:
Carga del electrón: 1.602 x 10Carga del electrón: 1.602 x 10-19-19
CC

7.  Thomson relacionó ambosThomson relacionó ambos
descubrimientos y determinó la masadescubrimientos y determinó la masa
del electrón:del electrón:
CargaCarga = -1.76 x 10= -1.76 x 1088
C/gC/g
MasaMasa
Masa =Masa = -1.602 x10-1.602 x10-19-19
CC
-1.76 x 10-1.76 x 1088
C/gC/g
Masa = 9.109 x 10Masa = 9.109 x 10-28-28
gg

8.  19111911
E. RutherfordE. Rutherford
 Demostró que losDemostró que los
átomos no eranátomos no eran
macizos, como semacizos, como se
creía, sino que estáncreía, sino que están
vacíos en su mayorvacíos en su mayor
parte y en su centroparte y en su centro
hay un diminutohay un diminuto
núcleonúcleo..
 Dedujo que el átomoDedujo que el átomo
debía estar formadodebía estar formado
por unapor una cortezacorteza concon
los electrones girandolos electrones girando
alrededor de unalrededor de un
núcleo central cargadonúcleo central cargado
positivamente.positivamente.

9. Rutherford y sus colaboradores
bombardearon una fina lámina de
oro con partículas alfa (núcleos de
helio). Observaban, mediante una
pantalla fluorescente, en qué medida
eran dispersadas las partículas.
La mayoría de ellas
atravesaba la lámina
metálica sin cambiar
de dirección; sin
embargo, unas pocas
eran reflejadas hacia
atrás con ángulos
pequeños.

10.  Éste era un resultado completamente inesperado,Éste era un resultado completamente inesperado,
incompatible con el modelo de átomo macizoincompatible con el modelo de átomo macizo
existente.existente.
Rutherford demostró que la dispersión era causadaRutherford demostró que la dispersión era causada
por un pequeñopor un pequeño núcleo cargado positivamentenúcleo cargado positivamente,,
situado en el centro del átomo de oro. De esta formasituado en el centro del átomo de oro. De esta forma
dedujo que la mayor parte del átomo es espacio vacíodedujo que la mayor parte del átomo es espacio vacío
Observe que solo
cuando el rayo
choca con el núcleo
del átomo hay
desviación.

11. Las partículas desviadas de la lámina de oro fueron
denominadas protones
Carga del protón: 1.602 x 10-19
C
Masa del protón: 1.67262 x 10-24
g

12.  El modelo atómico de Rutherford explica laEl modelo atómico de Rutherford explica la
naturaleza de la carga neutra de losnaturaleza de la carga neutra de los
átomos, pero no puede explicar la masaátomos, pero no puede explicar la masa
total del átomo.total del átomo.
H : contiene 1 protónH : contiene 1 protón
He: contiene 2 protonesHe: contiene 2 protones
Según el modelo la relación debía ser:Según el modelo la relación debía ser:
He / H = 2 / 1He / H = 2 / 1
¡¡Pero en realidad es 4/1!!¡¡Pero en realidad es 4/1!!

13.  Rutherford y otros investigadoresRutherford y otros investigadores
propusieron que debía existir otrapropusieron que debía existir otra
partícula subatómica en el núcleo, quepartícula subatómica en el núcleo, que
fuera neutra y con una masafuera neutra y con una masa
aproximada a la del protón. A la queaproximada a la del protón. A la que
llamó neutrón.llamó neutrón.
 Chadwick en 1932, mediante unaChadwick en 1932, mediante una
reacción nuclear detectó una partículareacción nuclear detectó una partícula
con estas características.con estas características.

14. Nube alrededor del núcleo…Nube alrededor del núcleo…

15. En el átomo entoncesEn el átomo entonces
encontramos…encontramos…

16.  19131913
Niels BohrNiels Bohr
 Espectros atómicosEspectros atómicos
discontinuosdiscontinuos
originados por laoriginados por la
radiación emitida porradiación emitida por
los átomos excitadoslos átomos excitados
de los elementos ende los elementos en
estado gaseoso.estado gaseoso.
 Propuso un nuevoPropuso un nuevo
modelo atómico, segúnmodelo atómico, según
el cual los electronesel cual los electrones
giran alrededor delgiran alrededor del
núcleo en unos nivelesnúcleo en unos niveles
bien definidos.bien definidos.

17. Postulados de BohrPostulados de Bohr
1.1. Los electrones giran en órbitas fijasLos electrones giran en órbitas fijas
y definidas, llamadasy definidas, llamadas niveles deniveles de
energía.energía.
2.2. Los electrones que se encuentranLos electrones que se encuentran
en niveles de energía más cercanosen niveles de energía más cercanos
al núcleo poseen menos energíaal núcleo poseen menos energía
que los que se encuentran lejos deque los que se encuentran lejos de
él.él.

18. Postulados de BohrPostulados de Bohr
3.3. Cuando el electrón se encuentraCuando el electrón se encuentra
en una órbita determinada noen una órbita determinada no
emite ni absorbe energíaemite ni absorbe energía
4. Si el electrón absorbe energía de4. Si el electrón absorbe energía de
una fuente externa, puede “saltar”una fuente externa, puede “saltar”
a un nivel mayor de energíaa un nivel mayor de energía
5. Si el electrón regresa a un nivel5. Si el electrón regresa a un nivel
menor, debe emitir energía enmenor, debe emitir energía en
forma de luz (Radiaciónforma de luz (Radiación
electromagnética)electromagnética)

19. Emisión de luzEmisión de luz

20. Absorción de luzAbsorción de luz

21. El núcleo
 Recordemos que el núcleo está compuesto
de dos nucleones, protones y neutrones.
 El número de protones es el número
atómico.
 El número de protones y neutrones juntos
es en efecto la masa del átomo.

22. - Isótopos: átomos con = Z pero con ≠ N y A
Pertenecen al mismo elemento, por lo que tienen iguales
propiedades químicas pero diferentes propiedades
nucleares. Ej: 1
H, 2
H, 3
H
- Isóbaros: átomos con = A pero con ≠ Z y N
Ej: 90
Y (Z = 39, N = 51) y 90
Sr (Z = 38, N = 52) .
Pertenecen a elementos diferentes.
-Isótonos: átomos con = N pero con ≠ Z y A
También pertenecen a elementos diferentes.
Ej: 90
Y y 89
Sr tienen ambos 51 neutrones.
TIPOS DE NUCLEIDOS

23. ESTABILIDAD NUCLEAR
- El núcleo es intrínsecamente inestable debido a la
repulsión electrostática entre los protones.
- El balance repulsión-atracción determina si un nucleido es
estable o radiactivo.
- La relación entre N y Z es de fundamental importancia
en dicho balance.
- Cada elemento puede tener varios nucleidos estables.
Estos nucleidos constituyen el “cinturón de estabilidad”.

24. Cinturón de estabilidad
- Si Z < 20 N/Z ≅ 1
7
N ⇒ N/Z = 1
14
- Si 20 < Z < 83 1 < N/Z < 1.5 Sn ⇒ N/Z = 1.4
120
50

25. - Si Z > 83: ningún nucleido es estable
Bi N/Z = 1.52
209
21
Los nucleidos que caen fuera del “cinturón de
estabilidad” sufren transformaciones que dan al lugar al
fenómeno de radiactividad.
Sin embargo, aún para los nucleidos radiactivos la
existencia del núcleo como tal es más favorable que la
separación en los nucleones que lo constituyen.

26. - Esa diferencia se denomina defecto de masa y es
equivalente a la cantidad de energía que el núcleo gasta
en mantener juntos a sus nucleones.
- La masa de un átomo es siempre menor que la suma
de las masas de las partículas que lo constituyen.
Átomo de Li
6
3

27. La radiactividad es un fenómeno espontáneo de
transformación de un nucleido en otro, con emisión
de partículas o radiación, y energía.
RADIACTIVIDAD
Cuando N/Z cae fuera del “cinturón de estabilidad” el
nucleido es radiactivo (radionucleido).
Al radionucleido que experimenta el proceso se le
denomina "padre" (P) y al decaer se convierte en el
nucleido "hijo" (H), el cual puede ser estable o ser
también radiactivo.
La radiactividad no depende de la naturaleza física o
química de los átomos, es una propiedad de su núcleo.

28. TIPOS DE RADIACIÓN

29. Desintegración Alfa:
Pérdida de una partícula α (un núcleo de
helio).
He
4
2
U
238
92
→ U
234
90 He
4
2+

30. Desintegración Beta:
Pérdida de una partícula β (un electrón
de alta energía).
β
0
−1 e
0
−1
o
I
131
53 Xe
131
54
→ + e
0
−1

31. Emisión de positrones:
Pérdida de un positrón (una
partícula que tiene la misma masa
de un electrón pero carga opuesta).
e
0
1
C
11
6
→ B
11
5 + e
0
1

32. Emisión Gamma:
Pérdida de un rayo γ (radiación de
alta energía que casi siempre
acompaña a la pérdida de una
partícula nuclear).
γ
0
0

33. Fisión nuclear

34. ¿Cómo se produce la energía en el sol?
FUSIÓN NUCLEAR

35. Series radioactivas
 Los núcleos
radioactivos grandes no
pueden estabilizarse
experimentando solo
una transformación
nuclear.
 Experimentan una serie
de desintegraciones
hasta que forman un
núclido estable
(comúnmente un
núclido de plomo).

36. Investigación Individual
Aceleradores de partículas
Estos aceleradores de partículas son
enormes, con pistas circulares con
radios que tienen kilómetros de largo.

37. ISOTOPOSISOTOPOS
 Aunque todos los átomos de un mismoAunque todos los átomos de un mismo
elemento se caracterizan por tener elelemento se caracterizan por tener el
mismo número atómico, pueden tenermismo número atómico, pueden tener
distinto número de neutrones.distinto número de neutrones.
LlamamosLlamamos isótoposisótopos a las formas atómicasa las formas atómicas
de un mismo elemento que se diferenciande un mismo elemento que se diferencian
en su número másico.en su número másico.

38. ISOTOPOS DEL HIDROGENOISOTOPOS DEL HIDROGENO
El número de
neutrones
puede variar, lo
que da lugar a
isótopos con el
mismo
comportamiento
químico pero
distinta masa.
El hidrógeno
siempre tiene
un protón en su
núcleo, cuya
carga está
equilibrada por
un electrón.