Tema 4. los átomos y su complejidad

1. Tema 4. los átomos y su complejidad

2. LA MATERIA • ¿ES LA MATERIA INDIVISIBLE? • ¿Qué ocurriría si dividiéramos una sustancia muchas veces? • En la antigua Grecia, Leucipo y Demócrito pensaban que, si se dividía la materia de forma sucesiva, se obtendría finalmente una porción indivisible a la que llamaron ÁTOMO (“que no se puede cortar”)

3. LA MATERIA • EXISTEN FENÓMENOS COTIDIANOS QUE INDUCEN A PENSAR QUE LA MATERIA ESTÁ CONSTITUIDA POR PARTÍCULAS: • Si añadimos una gota de tinta a un recipiente con agua, la gota se expande por todo el recipiente • Si añadimos sal a un vaso de agua, toda adquiere sabor salado

4. LA MATERIA • ESTOS FENÓMENOS SE INTERPRETAN FÁCILMENTE CONSIDERANDO QUE LA MATERIA ESTÁ CONSTITUIDA POR PARTÍCULAS • Estas partículas se distribuyen por todo el recipiente que las contiene • Estas partículas constituyen la materia y son los átomos. Su tamaño es muy pequeño (del orden de 10-10 m) y sólo se pueden ver con microscopios de efecto túnel

5. LA MATERIA • Átomos de cobre y de hierro vistos con microscopio de efecto túnel

6. 1. Los modelos atómicos • MODELO ATÓMICO DE DALTON (1810) 1ª teoría atómica • La materia está constituida por átomos • Los átomos son indivisibles y no se modifican las reacciones químicas • Los átomos de un mismo elemento químico son iguales y los de elementos diferentes son diferentes • Los compuestos están formados por la unión de átomos de distintos elementos • Cuando dos o más átomos se combinan para formar un mismo compuesto, lo hacen en una relación de números enteros sencillos • En las reacciones químicas, los átomos no se crean ni se destruyen: sólo cambian su distribución

7. 1. Los modelos atómicos • MODELO ATÓMICO DE DALTON (1810) • Dalton sostenía que la materia era continua • Las partículas de las que habla la teoría cinética de la materia son los átomos y moléculas que conforman la materia

8. 1. Los modelos atómicos • THOMSON • EXPERIMENTO: • Realizó descargas eléctricas en gases y demostró que se producían partículas con carga eléctrica negativa, a los que denominó electrones y concluyó que formaban parte del átomo

9. 1. Los modelos atómicos • THOMSON • MODELO: • Átomo formado por partículas con carga eléctrica negativa (electrones), inmersas en un fluido con carga eléctrica positiva, que da como resultado un átomo eléctricamente neutro. • El descubrimiento del electrón indica que el átomo no es indivisible: existen partículas subatómicas • Supuso que casi toda la masa del átomo correspondía a la carga positiva, que debía ocupar la mayor parte del volumen del átomo

10. 1. Los modelos atómicos • Los fenómenos eléctricos manifiestan la carga eléctrica de la materia • La carga eléctrica es una magnitud física que, en el S.I., se mide en culombios (C) • Existen dos tipos de carga eléctrica: negativa y positiva • Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signo contrario se atraen • Modelo de Thomson tuvo gran aceptación durante un tiempo, pero una serie de experimentos pusieron pronto en duda su validez

11. 1. Los modelos atómicos • LA FORMACIÓN DE IONES • Un ión es un átomo que ha ganado o perdido electrones • Cuando un átomo pierde electrones, queda con una carga neta positiva  CATIÓN • Cuando un átomo gana electrones, queda con una carga neta negativa  ANIÓN • Un átomo que posee igual número de cargas eléctricas positivas y negativas se dice que es NEUTRO

12. 1. Los modelos atómicos • RUTHERFORD • EXPERIMENTO: • Rutherford propuso este modelo a partir de su experimento bombardeando partículas alfa sobre una lámina muy delgada de oro  la mayoría de las partículas atravesaron las láminas sin desviarse, algunas se desviaron un poco de su dirección y unas pocas rebotaron

13. 1. Los modelos atómicos • RUTHERFORD • MODELO: • Sitúa la mayor parte de la masa concentrada en una zona muy pequeña del átomo (donde chocan y rebotan las partículas) • El resto del átomo está prácticamente vacío • Los electrones se encuentran alrededor del núcleo

14. 1. Los modelos atómicos • LOS NEUTRONES • La masa de los protones y electrones por sí sola no coincidía con la masa total del átomo, por lo que Rutherford supuso que en el núcleo debían existir otras partículas subatómicas a las que llamó neutrones • Posteriormente se descubrió que los neutrones son partículas sin carga eléctrica, con una masa un poco mayor que la de los protones, y que se encuentran junto a estos en el núcleo.

15. 1. Los modelos atómicos • MODELO ATÓMICO NUCLEAR • Distingue dos partes en el átomo: núcleo y corteza • NÚCLEO: concentra la mayor parte de la masa • Muy pequeño • Contiene dos tipos de partículas: • Protones: Con carga eléctrica positiva • Neutrones: Eléctricamente neutros • CORTEZA: • Zona donde se encuentran los electrones, con carga eléctrica negativa • ÁTOMO ELÉCTRICAMENTE NEUTRO: CONTIENE EL MISMO NÚMERO DE PROTONES QUE DE ELECTRONES

16. 1. Los modelos atómicos • MODELO DE BOHR • No modifica el modelo del núcleo de Rutherford Sí explica cómo se distribuyen los electrones: • Giran alrededor del núcleo en órbitas circulares o capas • Cada órbita se caracteriza por un valor energético llamado “nivel de energía” • En cada nivel de energía sólo puede existir un número limitado de electrones • Los electrones pueden absorber energía para saltar a otra capa que tenga espacio disponible (en este caso, los electrones adquieren energía)

17. 1. Los modelos atómicos • MODELO DE BOHR

18. 1. Los modelos atómicos • CORTEZA ATÓMICA • OCUPA CASI TODO EL VOLUMEN DEL ÁTOMO • SU MASA ES MUY INFERIOR A LA DEL NÚCLEO • LOS ELECTRONES ESTÁN DISTRIBUIDOS POR CAPAS. CADA CAPA ALBERGA UN NÚMERO MÁXIMO DE ELECTRONES • LLENADO DE ORBITALES: SIGUE UN ORDEN DETERMINADO

19. 1. Los modelos atómicos • CORTEZA ATÓMICA

20. 1. Los modelos atómicos • CORTEZA ATÓMICA: orden de llenado

21. 1. Los modelos atómicos • MODELO DEL ELECTRÓN DESLOCALIZADO • NUBE DE CARGA: ZONAS DE MÁXIMA PROBABILIDAD DE ENCONTRAR AL ELECTRÓN • LLENADO DE ORBITALES: SIGUE UN ORDEN DETERMINADO