INSTITUCION EDUCATIVA JOSEFINA MUÑOZ GONZALES
CIENCIAS NATURALES
TEMA:ESTRUCTURAS Y PROPIEDADES DEL ATOMO Y LA TABLA PERIÓDICA
PROFESORA:ROSALBA JARAMILLO CARDONA GRADOS:6*1-6*5
FECHA INICIO:20/03/2020 FECHA FINALIZACION:20/04/2020
OBJETIVOS: -reconocer cada uno de los modelos atomicos y analizar sus autores
-identificar algunas generalidades de la tabla periódica
--Diferenciar las partículas subatómicas en el átomo
EL ATOMO
♦ EL ATOMO, ESTRUCTURA ATÓMICA
La teoría atómica trata fundamentalmente de averiguar la constitución intima de la materia. Su evolución ha sido consecuencia de la interpretación de una serie de resultados experimentales que han sido recopilados y ensamblados a manera de rompecabezas, hasta obtener modelos lógicos que expliquen el comportamiento de la materia. Es predecible que con el avance y sofisticación de las nuevas técnicas experimentales , se obtenga cada día mas información que permita perfeccionar o modificar los modelos actuales.
♦ EL ÁTOMO
El átomo es la unidad estructural y funcional de un elemento químico. Es decir lo mínimo que puede entrar en reacción química, para los filósofos griegos, la palabra “átomo” indica sin división, sin partes. pero en la actualidad se sabe que si tiene partes.
El conocimiento del tamaño y la naturaleza del átomo avanzaron muy lentamente a lo largo de los siglos ya que la gente se limitaba a especular sobre él.
♦ MODELOS ATOMICOS
♦ MODELO ATÓMICO DE DALTON:
Hacia el 1800, el profesor inglés John Dalton recogió la idea del átomo que dio el filósofo Demócrito, si bien esta vez basándose en métodos experimentales. Mediante el estudio de las leyes ponderales, concluye que:
· La materia está constituida por partículas indivisibles llamadas átomos. Los cuales no se crean ni se destruyen (Ley de la conservación de la materia propuesta por Antoine Lavoisier)
· Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales en peso, tamaño y propiedades químicas
· Los átomos de elementos diferentes son también diferentes.
• Los átomos de diferentes elementos se combinan entre si, en relaciones numéricas enteras y sencillas para formar compuestos (Ley de las proporciones definidas de Proust)
• Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse en distintas proporciones para formar mas de un compuesto pueden combinarse entre si, en relaciones numéricas enteras y sencillas para formar compuestos. (Ley de las proporciones múltiples)
♦ MODELO ATOMICO DE J.J. THOMPSON (1897)
EN 1898 J.J. Thompson propuso su modelo atómico y en el consideraba a los átomos como esferas de carga positiva distribuida uniformemente y a los electrones dispersos en ella en número suficiente para neutralizar la carga positiva . era pues un modelo estático del átomo.
Thompson realiza una serie de experimentos con gases, descubre una partículas cargadas negativamente a las que llama electrones.
Según él la materia es eléctricamente neutra. Su modelo considera al átomo como una masa con carga positiva, donde se insertan los electrones en número y posiciones tales que el campo eléctrico resultante es nulo. "El Modelo del pastel de Pasas"
De acuerdo a su planteamiento una partícula alfa podía atravesar una lamina metálica sin ser desviada, ya que la partícula alfa positiva se encausaría través de un mar de cargas positivas y negativas balanceándose o neutralizándose.
♦ MODELO ATOMICO DE RUTHERFORD:
Posteriormente otro físico inglés, Ernest Rutherford, realizó en 1911 una serie de experimentos y estableció un nuevo modelo atómico en el que se afirmaba que los átomos estaban constituidos por 2 zonas bien diferenciadas: Núcleo y periferia
♦ El experimento de RUTHERFORD consiste en bombardear una delgada lámina de oro con un haz de partículas alfa. Se observa que la mayoría de las partículas atraviesan la lámina sin ser desviadas en su trayectoria; un pequeño numero es desviado por alguna causa y solo unas cuantas partículas rebotan.
De acuerdo a esto RUTHERFORD propone el siguiente modelo atómico.
• Existe un núcleo con una carga positiva con el 99,9% de la masa muy concentrada y por tanto de gran densidad. El núcleo está constituido por partículas positivas llamadas protones y por partículas neutras llamadas Neutrones
♦ MODELO ATÓMICO DE BOHR
Bohr aplico la nueva teoria cuantica de la radiacion al atomo de Rutherford modificándolo de manera que diera cuenta de los hechos experimentales relativos a la emisión de la luz.
♦ El modelo de Bohr se fundamenta en 4 postulados básicos:
1 ♦ Los electrones en los átomos estan localizados en orbitas o niveles de energía alrededor del núcleo.
2 ♦ Los electrones en las órbitas mas cercanas al nucleo tienen menor energia que aquellos mas alejados del núcleo
3 ♦ Cualquier electrón en un átomo puede tener solo ciertos valores de energía permitidos. Esta energía determina que orbita ocupa un electron.
4 ♦ los electrones pueden moverse de una órbita a otra . Para esto un electrón debe ganar o perder una cantidad exacta de energía, cuanto de energia .
Bohr suponía que los electrones se movian alrededor del núcleo en la misma forma que la tierra gira alrededor del sol. Enuncio que la fuerza de atracción del núcleo (+) sobre los electrones (fuerza centrípeta) es exactamente igual a la fuerza centrífuga, la cual impulsa los electrones hacia afuera.
Supuso que la energía de los electrones esta cuantizada tiene ciertos valores definidos que corresponden a los niveles de energía el valor energetico de estos niveles aumenta a medida que se alejan del nucleo.
♦ ESTRUCTURA ATÓMICA
El modelo atómico actual establece que el átomo está constituido por un núcleo y periferia
♦ El NUCLEO
Es la parte central del átomo cargada positivamente: esta compuesto principalmente de las partículas fundamentales llamadas protones y neutrones. Los electrones se mueven alrededor del núcleo. El núcleo contiene la mayor parte de la masa
♦El PROTON
El protón es una partícula cargada positivamente, su estudio se debe en gran parte a Eugene Goldstein quien realizó experimentos con Rayos Catódicos en los cuales se introdujo Hidrógeno gas a baja presión, observando la presencia de Rayos que viajaban en dirección opuesta a los Rayos Catódicos. El llamó a estos “Rayos Positivos” Protones. Se determinó la relación e/m para el protón resultando ser: e/m = +9.5791 x 104 Coulomb/g
• A los protones se les asignó el símbolo H+ y se determinó que la carga del protón es igual a la del electrón sólo que de signo contrario (+). eH+ = +1.602 x 10-19 Coulomb
• Así mismo, se determinó la masa del Protón siendo ésta de: mH+ = 1.6726 x 10-24 g, correspondiendo a un valor de 1,007595 uma
♦ El NEUTRON:En 1932 Chadwik determinó mediante el estudio de reacciones nucleares la masa del Neutrón, el cual no posee carga (Por eso le llamaron Neutrón) siendo ésta de: masa del neutron es n = 1.6750 x 10-24 g correspondiendo a un valor de 1,00866544 u.m.a (u=unidad, m=masa, a= Atómica )
n = neutrón
LA TABLA PERIODICA
La tabla periódica es la piedra Rosetta de la naturaleza. Para el no iniciado es solo un centenar largo de recuadros numerados, cada uno de ellos con una o dos letras, dispuestos con una extraña simetría asimétrica. Pero para el químico revela los principios organizativos de la materia, es decir, los principios organizativos de la química. En un nivel básico, toda la química está contenida en la tabla periódica.
Eso no quiere decir, claro que toda la química resulte evidente a partir de la tabla periódica. Ni mucho menos. Sin embargo, la estructura de la tabla refleja la estructura electrónica de los elementos y por tanto sus propiedades químicas y su comportamiento. Lo más apropiado sería decir que toda la química comienza con la tabla periódica. (Rudy Baum, Número especial de CEEN sobre los elementos).
Hasta ahora he escrito muchos artículos de química y apenas he echo referencia a la mejor amiga del químico. En este artículo se rompe esto, vamos a conocer un poco a nuestra mejor amiga. Este artículo es un artículo de presentación, hay muchos aspectos sobre la tabla periódica que explicaré por encima, pero en posteriores artículos explicaré con más detalle.
¿COMO ES LA TABLA PERIÓDICA?
Es un conjunto de casillas, cada una de las cuales representa a un elemento. En cada casilla suele haber la siguiente información: Símbolo, número atómico y masa atómica. En algunas tablas periódicas se puede incluir el nombre del elemento y el estado o estados de oxidación, pero no tiene porque. Como buenos químicos tenemos que sabernos el símbolo de los elementos y saber sacar los estados de oxidación a partir de las posiciones en la tabla periódica.
La tabla periódica está estructurada en 18 columnas y 7 filas. LAS COLUMNAS SE LLAMAN GRUPOS Y LAS FILAS SE LLAMAN PERÍODOS. Esta última frase la he puesto en negrita y en mayúscula porque es muy importante. Hay mucha gente que no tiene claro que es un grupo (una columna) y un período (una fila) y es muy importante.
En un grupo de desciende o se asciende y en un período se avanza o bien de derecha a izquierda o de izquierda a derecha.
Los grupos tienen distintos nombres, que también es muy importante conocer:
Grupo 1: Metales alcalinos.
Grupo 2: Alcalinotérreos.
Grupo 13: Terreos o boroideos
Grupo 14: Carbonoides o carbonoideos.
Grupo 15: Nitrogenoides o nitrogenoideos.
Grupo 16: Anfígenos.
Grupo 17: Halógenos.
Grupo 18: Gases nobles.
Elementos centrales: Metales del bloque d
Elementos centrales excluyendo el grupo 12: Metales de transición
Lantánidos y actínidos: Tierras raras.
En la tabla periódica se distinguen: metales, no metales, semimetales, hidrógeno y gases nobles.
Si nos acercamos un poco podemos observar cuatro bloques:
2 columnas a la izquierda (bloque s).
10 columnas en el centro (bloque d).
6 columnas a la derecha (bloque p).
2 filas abajo (bloque f).
En este esquema se muestra de una manera gráfica los nombres de los bloques del sistema periódico
El nombre de los bloques de la tabla periódica hace alusión al nombre del último orbital ocupado por los electrones de los elementos de ese bloque.
¿QUÉ CLASE DE ELEMENTOS HAY EN LA TABLA PERIÓDICA?
En el sistema periódico hay metales y no metales, que están separados por una especie de escalera de elemlentos, estos elementos se denominan semimetales.
Los metales se caracterizan por ejercer poca atracción sobre los electrones externos de sus átomos, tienen tendencia a perder electrones. Forman iones positivos.
Los no metales se caracterizan por atraer fuertemente a los electrones, tienen tendencia a ganar electrones. Forman iones negativos.
LA INFORMACIÓN QUE PUEDE SACAR UN QUÍMICO SOBRE UN ELEMENTO A PARTIR DE LA TABLA PERIÓDICA
Muchas de las propiedades de los elementos dependen de su configuración electrónica.
Si observamos el sistema periódico veremos que los elementos de un mismo grupo tienen la misma configuración electrónica externa, pero aumentando un nivel, por lo que tendrán propiedades químicas semejantes. Además, en cada período el número de electrones de la última capa varía entre 1 y 8, siendo lógico pensar que habrá una variación periódica de sus propiedades a medida que aumenta su número atómico.
La tabla periódica está llena de tendencias sistemáticas a lo largo de los grupos y períodos, hay excepciones, pero teniendo una idea de estas tendencias, se puede sacar mucha información de la tabla periódica. Estas tendencias se denominan propiedades periódicas, todas ellas tienen una explicación que daré en posteriores artículos. A continuación voy a dar algunos ejemplos de tendencias a lo largo de la tabla periódica y a decir como son sin dar una explicación.
-EL RADIO ATÓMICO: Relacionado con el volumen atómico, y a su vez relacionado con el tamaño atómico ya que los átomos se consideran esferas perfectas. El radio atómico aumenta al descender en un grupo y al avanzar de derecha a izquierda en un período.
-ENERGÍA DE IONIZACIÓN: La energía de ionización es la energía mínima para arrancar un electrón de un átomo en fase gaseosa y en estado fundamental. La energía de ionización disminuye al descender en un grupo y al avanzar de izquierda a derecha en un período, es decir, al descender en un grupo y al avanzar de izquierda a derecha en un período es más fácil arrancarle electrones a un átomo.
-AFINIDAD ELECTRÓNICA O ELECTROAFINIDAD: La afinidad electrónica o electroafinidad es la energía que libera un átomo en fase gaseosa y en estado fundamental cuando capta un electrón. La afinidad electrónica disminuye al descender en un grupo y de derecha a izquierda en un período, es decir al descender en un grupo y al ir de derecha a izquierda en un período es más fácil que los átomos capten electrones.
-ELECTRONEGATIVIDAD: Es la tendencia que tiene un átomo, enlazado con otro, a atraer hacia el los electrones del enlace. La electronegatividad aumenta hacia la derecha en los períodos y hacia arriba en los grupos. El flúor es el átomo más electronegativo.
-CARÁCTER METÁLICO: Los elementos no metálicos son muy electronegativos, tienen alta energía de ionización y tienden a formar aniones. Los metales son poco electronegativos, tienen baja energía de ionización y tienden a formar cationes. Por lo tanto podemos decir que el carácter metálico aumenta hacia la izquierda y hacia abajo en el sistema periódico. El carácter no metálico tiene la tendencia inversa.
TALLER EVALUATIVO (25%)
1.¿ Quien fue el fundador del átomo ? (Biografía)
2¿ Cuáles son las partículas subatómicas del átomo ?
3. Explique claramente y dibuje el modelo de cada uno de los autores del átomo
4.Elabore un paralelo entre las partículas subatómicas del átomo
5.¿Cuáles fueron los defectos del modelo nuclear de RUTHERFORD ?
6.¿ Que propone la teoria atomista ? Quienes fueron sus precursores ?
7. ¿ Que importancia tuvieron para la química las observaciones de John Dalton ?
8.¿Cuáles fueron los postulados de Bohr?
9. Defina : elemento, compuesto, grupo , periodo, elementos metales , elementos no metales
10. Quien estableció la ley periódica ? (Consultar )
11. ¿Que son elementos Halogenos y Anfigenos?
12.¿ A qué nos referimos con elementos terrenos y boroideos?
13. Consulte la biografía del autor de la tabla periódica
14.¿cual es la utilidad de la tabla periódica en el campo de la química ?
15. ¿A que nos referimos cuando hablamos de número atómico ?
hola weis
ResponderEliminar