Historia del átomo. Particulas subatómicas. Configuración Electrónica. Tablas atómicas.

1. EL ÁTOMO - Modelos Atómicos
Modelo de Dalton
Modelo de Thomson
Modelo de Bohr
Profesor.- Juan Sanmartín
Física y Química
Recursos subvencionados por el…

2. ¿Cómo está formada la materia en su interior?
Desde los tiempos de la antigua Grecia ,los pensadores venían
haciéndose esta pregunta, acerca de cómo estaba constituida la
materia en su interior.
Demócrito (Siglo V a.c.) introduce el término de átomo como la
parte mas pequeña de la materia.

3. MODELO ATÓMICO DE DALTON
En 1808 Dalton enunció su teoría atómica. Dalton
imaginaba los átomos como esferas macizas
indivisibles.
El modelo de Dalton no dice nada sobre la constitución
interna del átomo porque en su época no se habían
descubierto las partículas que lo constituyen.

4. Evolución en el estudio de la materia.
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:
I. Trataba de explicar las leyes de la época sobre la composición
de las sustancias (leyes ponderales).
II. La materia está constituida por pequeñas partículas separadas e
indivisibles llamadas átomos.
III. Todos los átomos de un elemento son iguales en masa y
propiedades. La sustancia que tiene todos los átomos iguales es
un elemento.

5. TEORÍAATÓMICA DE DALTON (1766-1844).
PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:
IV. Los átomos de diferentes elementos son diferentes en masa y propiedades.
V. Los átomos de elementos distintos pueden unirse en cantidades fijas para
originar compuestos
VI. Los átomos de cada clase suele estar en una relación numérica constante.
VII. Los “átomos compuestos” tienen la misma masa e idénticas propiedades.

6. En 1808 la Teoría Atómica de Dalton proporcionó una base para
interpretar el comportamiento de las sustancias en las reacciones
químicas.
Con el tiempo, los científicos descubrieron hechos que indicaban que el
átomo a su vez estaba constituido por diversas partículas más
pequeñas llamadas subatómicas

7. CRITICA A LA TEORIA DE DALTON
¿Átomos indivisibles?
¿Átomos de un mismo elemento idénticos en
masa y propiedades?
¿Átomos-compuestos?

8. AVANCES EN EL ESTUDIO DE LA MATERIA
En la última década del siglo XIX y comienzos del XX se
precipitaron una serie de descubrimientos que dejaron en
evidencia la teoría de la indivisibilidad atómica.
Estos descubrimientos dieron lugar a los diferentes
modelos atómicos.

9. MODELO DE THOMSON (1897).
I. Se basó en su experiencia ,con el tubo de descarga.
II. En el interior existe un gas sometido a una diferencia de
potencial.
III. Desde polo negativo (cátodo) se emite una radiación hacia el
polo positivo (ánodo).
IV. La radiación es emitida por el gas

10. V. Si la radiación viaja en sentido del cátodo(-) al ánodo(+),su naturaleza
será NEGATIVA.
VI. Además estará formada por partículas discretas al terminar impactando en
forma de chasquidos en la placa del final del tubo.
VII. Se había descubierto una partícula constitutiva de la materia
EL ELECTRÓN.

11. En 1897 el físico británico Joseph J.
Thomson (1856 – 1940) demostró que en
el interior de los átomos hay partículas
diminutas, con carga eléctrica negativa a
las que denominó electrones.
Como la materia es eléctricamente
neutra, Thomson consideró que el átomo
debía ser una esfera maciza de materia
cargada positivamente, en cuyo interior
estaban incrustados los electrones.
Se trata de un modelo estático y no nuclear en el que los átomos
pueden perder electrones, con lo que justificaba fenómenos como la
electrización.
Modelo atómico de Thomson
Electrones
Carga negativa
Materia
Carga positiva

12. En base a su experiencia desarrolla su
modelo del átomo de la siguiente forma:
• El átomo posee partículas negativas
llamada electrones.
• Intuía ,dada la neutralidad de la
materia, la existencia de carga
positiva en el átomo.
Por tanto, anuncia que el átomo es
“UNA ESFERA MACIZA CARGADA POSITIVAMENTE Y EN SU INTERIOR
SE DISTRIBUYEN LOS ELECTRONES”
Simil: sandía (pepitas=electrones fruto=átomo cargado positivamente)
Electrones
Carga negativa
Materia
Carga positiva
Modelo atómico de Thomson

13. Descubrimiento del Protón.
En 1886, el físico alemán Eugen Goldstein, empleando un
tubo catódico con un cátodo perforado, descubrió una
nueva radiación, que fluía por los orificios del cátodo en
dirección opuesta a la de los rayos catódicos.
Se le denominó "rayos canales".
Puesto que los rayos canales se mueven en dirección
opuesta a los rayos catódicos de carga negativa , ésta era
de naturaleza positiva.

14. MODELO DE RUTHERFORD.
REVOLUCION EN LA CONCEPCIÓN ATÓMICA DE LA MATERIA.
La experiencia de Ernest Rutherford , y posteriormente la presentación
de su modelo ,invalida en gran parte el modelo anterior y supone una
revolución en el conocimiento intimo de la materia.

15. Experiencia de RUTHERFORD.
Rutherford bombardeó una fina lámina de oro con partículas alfa (núcleos de Helio,
provenientes de la desintegración del Polonio)
Observó que la mayor parte de las partículas que atravesaban la lámina seguían una
línea recta o se desviaban un ángulo muy pequeño de la dirección inicial.
Solamente, muy pocas partículas se desviaban grandes ángulos, lo que contradecía el
modelo atómico propuesto por Thomson.
Rutherford supuso que dichas desviaciones provenían de una única interacción entre la
partícula proyectil y el átomo.
Mineral de Polonio
Plomo

16. Experiencia de RUTHERFORD.
Mineral de Polonio
Plomo
Lámina de oro
La mayoría de las partículas alfa atravesaba la
lámina de oro sin desviarse.
Una de cada 10 000 partículas alfa rebotaba al
llegar a la lámina y volvía hacia atrás. Una pequeña proporción de partículas
alfa atravesaba la lámina, pero sufrían
una leve desviación.
Las partículas alpha son núcleos de helio

17. MODELO DE RUTHERFORD
Rutherford concluyó que el hecho de que la mayoría de las partículas atravesaran la hoja
metálica, indica que gran parte del átomo está vacío
El rebote de las partículas indica un encuentro directo con una zona fuertemente positiva del
átomo y a la vez muy densa de la masa.
Partículas α

18. MODELO DE RUTHERFORD.
Podemos mencionar que el modelo de Rutherford ofrecía las siguientes
afirmaciones:
• El átomo esta constituido por una parte central a la que se le llama núcleo y la que
se encuentra concentrada casi toda la masa del núcleo y toda la carga positiva.
• En la parte externa del átomo se encuentra toda la carga negativa y cuya masa es
muy pequeña en comparación con el resto del átomo, esta está formada por los
electrones que contenga el átomo.
• Los electrones giran a gran velocidad en torno al núcleo, en orbitas circulares.
• El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo,
aproximadamente 10000 veces menor

19. INVALIDACION DEL MODELO DE THOMSON EN
BASE A LA EXPERIENCIA DE RUTHERFORD.
Partículas α
Partículas α

20. En 1911 el físico neozelandés Ernest Rutherford (1871- 1937) demostró que los
átomos no son macizos, sino que están vacios en su mayor parte.
En su experiencia, Rutherford dedujo que en el centro del átomo hay un diminuto
corpúsculo, al que llamó núcleo, en el que se encuentran las partículas de carga
positiva, los protones. Además, Rutherford ya intuyó la presencia de neutrones en
el núcleo.
El modelo presenta un átomo dinámico y nuclear, en el que los electrones, en igual
número que los protones, giran alrededor del núcleo en órbitas circulares.

21. MODELO DE BOHR.
Niels Bohr(1885-1962) propuso un nuevo modelo
atómico, a partir de los descubrimientos sobre la
naturaleza de la luz y la energía.
Los electrones giran en torno al núcleo en niveles
energéticos bien definidos.
Cada nivel puede contener un número máximo de
electrones.
Es un modelo precursor del actual.

22. Descubrimiento del neutrón.
• Investigando las diferencias entre el número de protones y la masa
del átomo ,descubrió una nueva partícula: EL NEUTRÓN.
• Poseen masa similar al protón.
• Sin carga eléctrica.
• El neutrón permite explicar la estabilidad de los protones en el
núcleo del átomo, manteniéndolos “unidos”, y por tanto justificando
la no repulsión de estos en dicho núcleo, a pesar de poseer el
mismo signo de carga (+).

23. A partir de los descubrimiento sobre la naturaleza de la luz y la energía, en 1913, el físico danés
Niels Bohr (1885 – 1962) propuso un nuevo modelo atómico.
Para Bohr los electrones giran en torno al núcleo en orbitas circulares de radios definidos. No todas
las orbitas son posibles: existen órbitas permitidas y otras prohibidas.
En cada una de estas órbitas sólo puede haber un número dado de electrones, con una energía
determinada en cada caso
Niveles energéticos
Núcleo

24. El descubrimiento de una nueva partícula fundamental en el núcleo por parte de James
Chadwick (1891 – 1974), el neutrón, cuya masa es similar a la del protón y sin carga eléctrica,
completó la descripción del modelo atómico desarrollado a lo lardo del siglo XX.
Tenemos así que el átomo tiene dos partes bien diferenciadas: el núcleo y la corteza.
Núcleo (protones + neutrones)
Corteza (electrones (e-)

25. Tamaño de un partícula
Para que os hagáis una idea del tamaño de una partícula, protón o neutrón, pensad que:
Que un protón es a una persona…
Lo que una persona al planeta Tierra

26. Modelo actual.
• Los electrones no describen orbitas definidas ,sino que se distribuyen en una determinada
zona llamada ORBITAL.
• En esta región la probabilidad de encontrar al electrón es muy alta (95%)
• Se distribuyen en diferentes niveles energéticos en las diferentes capas.
Átomo
Núcleo
Protones
Neutrones
Corteza
Electrones

27. NUMERO ATÓMICO Y NÚMERO MÁSICO.
Número atómico (Z):
– Es el número de protones que tienen los núcleos de los átomos de un
elemento.
– Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de protones.
– Como la carga del átomo es nula, el número de electrones será igual al
número atómico.
Número másico (A):
Es la suma del número de protones y de neutrones.

28. Tabla: Número Z, A…
A (número Másico)
Definiciones
Núcleo (protones + neutrones)
Corteza (electrones (e-)
Z (protones (p+))
+
N (neutrones)
Z (número Atómico)= protones
A = Z + N
N = A - Z

29. El conocimiento del número atómico Z, permite establecer una nueva
definición de elemento químico.
Elemento químico es toda sustancia cuyos
átomos tienen todos el mismo número atómico.
En el Sistema Periódico actual los elementos están dispuestos en
orden creciente de su número atómico.
Numero atómico y másico.
La forma aceptada para denotar el numero atómico Z y el numero
másico A de un elemento X es:
NaX 23
11
A
Z 

30. ISÓTOPOS.
Átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número másico.
Por lo tanto la diferencia entre dos isótopos de un elemento es el número de
neutrones en el núcleo.
C13
6
Isótopos de carbono:
Isótopos de hidrógeno:
La forma más común es el hidrógeno, que no tiene neutrones en su núcleo.
C21
6
H3
1H2
1H1
1
Isótopos son las formas atómicas de un mismo
elemento que se diferencian en su número másico.

31. Los isótopos son átomos que pertenecen al mismo elemento, pero se
diferencian en el número de neutrones y por tanto tienen distinto número
másico. Los isótopos del hidrógeno son…
H3
1H2
1H1
1
Hidrógeno Deuterio Tritio
protón
neutrón

32. IONES.
Los átomos pueden a su vez perder o ganar electrones para estabilizarse.
Cuando un átomo gana electrones, adquiere un exceso de carga negativa.
Formando un ión negativo o anión ,que se representa como : X-
Cuando un átomo pierde electrones , tiene defecto de carga negativa .O
más carga positiva que negativa. Formando un ión positivo o catión: X+

33. IONES
Un ión es un átomo o grupo de átomos cargados eléctricamente, bien porque
han perdido electrones, o bien porque los han ganado. La carga del ión es
la diferencia entre el número de protones y electrones del átomo.
Clases de iones:
1. Cationes: iones positivos, porque el átomo ha perdido electrones.
Ejemplo:
2. Aniones: iones negativos, porque el átomo ha ganado electrones.
Ejemplo:

Na23
11
216
8 O

34. Iones
Catión
número de electrones < número de protones
Ej: Ca2+ tiene dos electrones menos que protones
Átomo neutro
número de protones = número de electrones
Anión
número de electrones > número de protones
Ej: Cl1- tiene un electrón más que protones

35. 





 










n
e
p
Fe
n
e
p
Fe catión
30
24
26
30
26
26
256
26
56
26
IONES.
Átomo de Hierro Catión de Hierro

36. Especie
Química
Número
Atómico
(Z)
Protones Electrones Neutrones
Número
Másico
(A)
Catión o Anión
Ca+2 18 40
W 110 184
Nd 60 144
Y 39 49
N+3 7 14
Po-2 86 126
Tabla atómica.

37. Especie
Química
Número
Atómico
(Z)
Protones Electrones Neutrones
Número
Másico
(A)
Catión o Anión
Ca+2 20 20 18 20 40 Catión
W 74 74 74 110 184 -
Nd 60 60 60 84 144 -
Y 39 39 39 49 88 -
N+3 7 7 4 7 14 Catión
Po-2 84 84 86 126 210 Anión
Tabla atómica. Solución

38. DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA
CORTEZA.
Según modelo fijado en nuestro trabajo, los electrones se distribuyen en diferentes niveles,
que llamaremos capas. Con un número máximo de electrones en cada nivel o capa.
Nivel
Numero máximo de
electrones
1 2
2 8
3 18
4 32
5 32

39. DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA
CORTEZA.
Así , en un elemento como el potasio en estado neutro:
17 protones; 17 electrones; 18 neutrones
1ªcapa : 2 e-
2ªcapa : 8 e-
3ªcapa : 7 e-
Cloro
Cl35
17

40. DISTRIBUCIÓN ELECTRONICA
(CONTINUACIÓN.)
Hemos visto como los átomos se distribuyen en niveles o capas de energía.
Dentro de cada nivel ,existen además subniveles con probabilidad de encontrarnos
electrones.
Nivel Max de e- subnivel Max de e-
1 2 s 2
2 8
s 2
p 6
3 18
s 2
p 6
d 10

41. Nivel Max de e- subnivel Max de e-
4 32
s 2
p 6
d 10
f 14
5 32
s 2
p 6
d 10
f 14
6 18
s 2
p 6
d 10

42. REGLA NEMOTÉCNICA
1s
2s 2p
3s 3p 3d
4s 4p 4d 4f
5s 5p 5d 5f
6s 6p 6d 6f
7s 7p 7d 7f
Siendo el orden de llenado de los
orbitales o subniveles:
1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f
5d 6p 7s…
Y los orbitales
s 2
p 6
d 10
f 14

43. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 10
4d 6
5p 2
6s
14
f4 6
p610
5d 2
7s 4
5f
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 10
4d 6
5p 2
6s
14
f4 6
p610
5d
92e
14692238n
92p
neutro 




 Rn
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




 Rn 2
7s 4
5f
Entonces la configuración
abreviada de Uranio será…
Uranio
U238
92
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del
Gas Noble anterior es el Radón
Q
Nivel

44. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 10
4d 6
5p 2
6s
14
f4 2
p610
5d
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 10
4d 6
5p
82e
12582207n
82p
neutro 




 Xe
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




 Xe 14
4f 10
5d
La configuración abreviada
de Plomo será…
Plomo
Pb207
82
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del
Gas Noble anterior es Xenón
P
Nivel
2
6p2
6s

45. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 2
4d
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d
40e
514091n
40p
neutro 




 Kr
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




 Kr
2
5s 2
4d
La configuración abreviada
de Circonio será…
Circonio
Zr91
40
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del Gas
Noble anterior es el Kriptón
O
Nivel

46. Formación de iones más probables.
• Un ión perderá o ganará electrones , hasta que se estabilice.
• La forma más común de estabilización es la de formar estructuras
electrónicas de gas noble.
• ¿PORQUÉ DE GAS NOBLE?
Los gases nobles son los elementos que menos tienden a perder o
ganar electrones ,no reaccionan apenas, solo bajo condiciones
extremas. Por tanto todos los átomos tienden a adquirir una estructura
electrónica similar a la de estos.

47. Formación de iones más probables.
• Porque buscan lograr la estabilidad, como la piedra que cae rodando por
una montaña logra su estabilidad cuando se detiene, cada elemento de la
tabla periódica logra su estabilidad cuando adquiere la estructura
electrónica del gas noble(último grupo del S.P.) más cercano.
• Quedando el último nivel de energía de cada uno de éstos átomos con
ocho electrones.
• Excepto los átomos que se encuentran cerca del Helio, que completan su
último nivel con sólo dos electrones.
• Por ésta razón se denomina a ésta REGLA DEL OCTETO

48. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d
36e
453580n
35p
)anión(1 





 Kr
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




   
 1
BrKr
La configuración abreviada
de Bromo será…
Bromo
180
35Br
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del
Gas Noble siguiente es……
N
Nivel

49. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p
2
1s 2
2s 6
2p
10e
141327n
13p
)catión(3 





 He
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




   HeAl3

La configuración abreviada
de Aluminio será…
Aluminio
327
13 Al
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del
Gas Noble (Helio) anterior es……
L
Nivel

50. f7d7p7s7
f6d6p6s6
f5d5p5s5
f4d4p4s4
d3p3s3
p2s2
s1
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 7
4d
2
1s 2
2s 6
2p 2
3s 6
3p 2
4s
6
4p10
3d 2
5s 10
4d 6
5p 2
6s
14
f4 6
p610
5d 2
7s 14
5f 10
6d
46e
6147108n
47p
)catión(1 





 Ne
Configuración Electrónica
-
-
-
-
14ef
10ed
6ep
2es




 Kr
2
5s 7
4d
La configuración abreviada
del Catión Plata será…
Plata
1108
47 Ag
Configuración abreviada.
Sabiendo que la configuración del
Gas Noble anterior es……
K
Nivel

51. Fin
Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en…
www.juansanmartin.net