BLOQUE 3.- EXPLICAS EL MODELO ATÓMICO ACTUAL Y SUS APLICACIONES

bloque iii.- Explicas el modelo atómico actual y sus aplicaciones

Objetivos:

• Conocer las distintas teorías atómicas
• Identificar las principales características del electrón
• Realizar la construcción de Aufbau para configuraciones.

Para llegar al modelo atómico que tenemos en la actualidad, se han utilizado modelos científicos que nos ayudan a comprender los fenómenos y nos dan una explicación de algo que no podemos ver a simple vista.

modelos atómicos y partículas subatómicas

El átomo está constituido por un núcleo que contiene protones y neutrones y una corteza o envoltura de electrones.

Concepto de átomo

Demócrito

Afirmó que al dividir la materia se tendría que llegar a una última partícula sólida e indestructible, la cual ya no se podría dividir. A esta partícula se le llamó átomo, que significa indivisible.

Aristóteles

Refutó la teoría de Demócrito y apoyó la de Empédocles que sostenía que la materia estaba constituida por cuatro elementos fundamentales: tierra, aire, fuego y agua.

Dalton

1. Los elementos están formados por partículas diminutas, indivisibles e indestructibles llamadas átomos. 2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos y poseen las mismas propiedades. 3. Los átomos de distintos elementos presentan propiedades diferentes. 4. Los compuestos químicos se forman al unirse dos o más átomos de diferentes elementos o proporciones fijas. 5. Los átomos se combinan para formar compuestos en proporciones definidas, uno a uno, dos a uno, dos a dos, etcétera. 6. Los átomos de dos elementos se pueden combinar en proporciones diferentes para formar compuestos diferentes.

Thompson

1. El átomo es una esfera de electricidad positiva en la que se encuentran inmersos los electrones. 2. A las partículas eléctricamente negativas, presentes en la materia, las llamó electrones. 3. Aún concebía al átomo como una partícula compacta e indivisible.

Rutherford

1. El experimento de Rutherford estableció que el protón es un componente del núcleo. 2. El átomo está formado por un pequeño núcleo con carga positiva y alrededor de él se encuentran los electrones describiendo diferentes trayectorias. 3. Toda la carga positiva y también casi toda la masa se concentra en el núcleo atómico. 4. A las partículas positivas las llamó protones y dedujo que los átomos, al ser eléctricamente neutros, tienen la misma cantidad de protones que de electrones.

Chadwick

En 1932, el físico inglés James Chadwick, confirmó la existencia de otra partícula subatómica en el núcleo del átomo que no contenía energía eléctrica: el neutrón. Contribuciones de Chadwick a la estructura atómica: 1. Determinó que los neutrones son partículas subatómicas que no tienen carga eléctrica, y cuya masa es casi igual a la de los protones. 2. Los neutrones desempeñan un papel clave en la fisión nuclear, o la división de átomos.

Goldstein

En 1886, el físico alemán Eugen Goldstein, llevó a cabo experimentos con el tubo de Crookes, con la diferencia que llevaba un cátodo metálico lleno de orificios. 1. Goldstein observó por primera vez a los protones desde los rayos catódicos, por lo que a él se le acredita el descubrimiento. 2. Estas cargas se desprenden por el choque de los electrones con los gases neutros.

Bohr

La hipótesis de Bohr establece los siguientes postulados: 1. El átomo tiene un núcleo central diminuto cargado positivamente. 2. Los electrones no pueden estar distribuidos al azar, sino que giran alrededor del núcleo ocupando niveles de energía específicos describiendo órbitas circulares. 3. Los electrones pueden alcanzar niveles de energía más altos por la absorción de cantidades fijas de energía. 4. A cada nivel de energía le asignó un número entero positivo al que denominó número cuántico principal (n), el cual sólo podía contener un determinado número de electrones de acuerdo con la fórmula 2n2

Sommerfeld

1. Plantea que los electrones no sólo se mueven en orbitales circulares, sino también en forma elíptica. 2. La orientación de los orbitales se debe a la presencia de campos magnéticos. 3. El modelo afirma que existen subniveles de energía, lo que dio lugar al número cuántico secundario o azimutal ( l ), que determina la forma de los orbitales. 4. Además propuso al número cuántico magnético (m) que describe las orientaciones espaciales de los orbitales magnéticos, es decir, indica el número de orbitales en el espacio.

Dirac-Jordan

1. El comportamiento del electrón puede ser descrito mediante cuatro funciones de onda. 2. De lo anterior se deduce que el electrón debe rotar alrededor de su eje o espín electrónico. 3. Así, aparece el cuarto número cuántico espín (s) que determina el giro del electrón.

partículas subatómicas

Neutrones

Son eléctricamente neutros (+ -), junto con los protones determinan casi la masa total del átomo.

Protones

Electrones

Son partículas de carga negativa (-), constituyen la corteza del átomo y son los responsables de los enlaces que forman los átomos entre sí.

Son partículas de carga positiva (+), diferencian a un átomo de otro por el número de ellos que se encuentran en el núcleo.

• Se representa con la letra Z
• Determina la identidad de un átomo
• Representa el número de protones localizados en el núcleo
• Su valor determina muchas de las propiedades físicas y químicas de un átomo.
• Número Atómico ( Z ) = p + = e-

Conceptos básicos

Número atómico

Puesto que todos los átomos pertenecen a algún elemento químico, es necesario establecer criterios para identificarlos, por lo cual se introducen algunos conceptos relativos al átomo

• Se representa con la abreviación: m.a
• Corresponde al promedio de las masas de los isótopos considerando la abundancia de la naturaleza.
• La masa atómica de un elemento en la tabla periódica no es un número entero.
• m.a = ( ( A1 x % abundancia) + ( A2 x % abundancia) +...) / 100

Masa atómica

• Se representa con la letra A
• Corresponde a la suma de protones y neutrones que hay en el núcleo atómico.
• Número de masa ( A ) = ( p+ + n° ) = ( Z + n° )

Número de masa

Actividad No. _"Partículas Subatómicas"

Son parámetros asociados a magnitudes numéricas que ayudan a determinar la distribución de los electrones en un átomo

Números cuánticos

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Número cuántico secundario (l)

Número cuántico principal (n)

Número cuántico spin (s)

Número cuántico magnético (m)

configuración electrónica

La distribución de los electrones en diferentes orbitales atómicos se conoce como: configuración electrónica; la cual se rige por tres reglas:

Regla de Hund

Establece que los electrones de un mismo nivel energético se distribuyen de uno en uno con espines en el mismo sentido, en orbitales separados, siempre que sea posible.

Principio de exclusión de Pauli

Principio de Aufbau

Los electrones ocupan los orbitales en orden creciente de energía, es decir, primero llenan los orbitales de menor energía y después los orbitales con más energía

Un orbital puede estar ocupado sólo por dos electrones con spín de signo contrario.

Tipos de configuración

Kernel

Diagramas ó Representación gráfica

Estándar

Se identifica el elemento y se usa el gas noble más próximo anterior entre corchetes. Se finaliza hasta completar el número de electrones del átomo en cuestión. Los gases nobles son los elementos del grupo VIII A

Se lleva a cabo tomando en cuenta los tres principios mencionados anteriormente (Aufbau , Pauli, Hund).Recuerda que los orbitales se van llenando en el orden en que aparecen

Consisten en representar todos los electrones de un átomo, empleando flechas para simbolizar el spin de cada uno.

EJEMPLO: Cromo

Identificamos su símbolo y número atómico : 24 Cr

Configuración estándar

Configuración de diagramas o representación gráfica

Configuración Kernel

EJEMPLO: Neón

EJEMPLO: Oro

Actividad No. _"Configuraciones electrónicas"

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