El átomo y la tabla periódica

Prof. Lasanta Chemistry Class

Unidad 11.2

Objetivo • El estudiante;

• identifica el átomo como la partícula de la materia. • nombra las teorías que llevaron al desarrollo del concepto de la tabla periódica. • desarrolla un modelo del átomo.

• Indicador: • ES.Q.CF1.EM.1 Describe y explica los diferentes modelos atómicos que se han

postulado y los diferentes experimentos que llevaron al descubrimiento de las partículas subatómicas.

• Preguntas esenciales y comprensión duradera• PE3 ¿Cómo está organizada la estructura de un átomo? • CD3 La estructura de un átomo está organizada de una manera característica.

Ley de conservación de la masa

• Las unidades básicas de la química son los átomos. Durante las reacciones químicas

los átomos se conservan como tales, no se crean ni se destruyen, pero se

organizan de manera diferente creando enlaces diferentes entre un átomo y otro.

Historia del átomo • Siglo V. a.C: Demócrito: nombró las partes indivisibles

de la materia como átomo. • 3 postulados

• Toda la materia está hecha de átomos. • Las propiedades varían según como se agrupan los átomos. • Los átomos no pueden verse.

• 1808: John Dalton • publicó su teoría atómica, que retomaba las antiguas ideas

de Leucipo y de Demócrito. Según la teoría de Dalton: • Los elementos están formados por partículas diminutas,

indivisibles e inalterables llamadas átomos.

• Dalton estableció un sistema para designar a cada átomo de forma que se pudieran distinguir entre los distintos elementos:

Postulados de la teoría de Dalton

El átomo y el compuesto • De la teoría atómica de Dalton se pueden obtener las siguientes

definiciones:• - Un átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva

sus propiedades.• - Un elemento es una sustancia pura que está formada por átomos

iguales.• - Un compuesto es una sustancia que está formada por átomos

distintos combinados en una relación numérica sencilla y constante

Componentes de los Elementos • Un elemento químico es un tipo de materia constituida por átomos

de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómico, aún cuando éste pueda desplegar distintas masas atómicas.

• Los átomos están formados por partículas aún más pequeñas, las partículas subatómicas.

• Generalmente, estas partículas subatómicas con las que están formados los átomos son tres: los electrones, los protones y los neutrones. Lo que diferencia a un átomo de otro es la relación que se establecen entre ellas.

• Los electrones tienen una carga negativa y son las partículas subatómicas más livianas que tienen los átomos. La carga de los protones es positiva y pesan unas 1.836 veces más que los electrones. Los únicos que no tienen carga eléctrica son los neutrones que pesan aproximadamente lo mismo que los protones.• Los protones y neutrones se encuentran agrupados en el centro del

átomo formando el núcleo atómico del átomo. Los electrones aparecen orbitando alrededor del núcleo del átomo.• De este modo, la parte central del átomo, el núcleo atómico, tiene una carga

positiva en la que se concentra casi toda su masa, mientras que alrededor del núcleo atómico, hay un cierto número de electrones, cargados negativamente. La carga total del núcleo atómico (positiva) es igual a la carga negativa de los electrones, de modo que la carga eléctrica total del átomo sea neutra.

Modelos atómicos • En Ciencia, un modelo intenta explicar una teoría mediante una

comparación. Un modelo será tanto más perfecto cuanto más claramente explique los hechos experimentales. El modelo es válido mientras explica lo que ocurre en los experimentos; en el momento en que falla, hay que modificarlo

Modelo atómico de Thomson • Por ser tan pequeña la masa de los electrones, el físico inglés

J. J. Thomson supuso, en 1904, que la mayor parte de la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que, por tanto, debía ocupar la mayor parte del volumen atómico. Thomson imaginó el átomo como una especie de esfera positiva continua en la que se encuentran incrustados los electrones (como las pasas en un pudin).

• Este modelo permitía explicar varios fenómenos experimentales como la electrización y la formación de iones.

• - La electrización: Es el exceso o la deficiencia de electrones que tiene un cuerpo y es la responsable de su carga eléctrica negativa o positiva.

• - La formación de iones: Un ion es un átomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones tiene carga neta negativa y se llama anión y si pierde electrones tiene carga neta positiva y se llama catión.

Modelo de Rutherford • - El átomo tiene un núcleo central en el que

están concentradas la carga positiva y casi toda la masa.• - La carga positiva de los protones del

núcleo se encuentra compensada por la carga negativa de los electrones, que están fuera del núcleo.• - El núcleo contiene, por tanto, protones en

un número igual al de electrones del átomo.• - Los electrones giran a mucha velocidad

alrededor del núcleo y están separados de éste por una gran distancia

Modelo de Niels Bohr • En 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura

atómica en la que estableció tres postulados:• El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo

en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.

• Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.• Cuando un átomo estable sufre una interacción, como

puede ser el imapacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.

Modelo atómico de Lewis • La teoría del átomo cúbico fue

formulada por Gilbert N.Lewis, en el año 1902. Es uno de los primeros modelos atómicos descritos, y fue desarrollado para explicar el fenómeno de los electrones de valencia. En este modelo atómico, los electrones de valencia se encuentran ubicados en los vértices de un hipotético cubo, que representa el átomo en cuestión.