LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO

1. LA MATERIA: PROPIEDADES ELÉCTRICAS Y EL ÁTOMO TEMA 4:

2. INDICE TEMA 4. LA MATERIA: PROPIEDADES ELECTRICAS Y EL ÁTOMOS

3. INTRODUCCIÓN: Experimentando ¿Es posible que los papelitos se agiten dentro de la caja sin moverla? ¿Cómo crees que lo hemos conseguido?… Se han mezclado la sal y la pimienta… ¿Serías capaz de separarlas?

4. INTRODUCCIÓN: El electroscopio + + + + + Barra cargada El electroscopio es un aparato que sirve para detectar cuerpos cargados. Tapón de corcho Barra cargada Bola metálica Por contacto Barra metálica Láminas metálicas Por inducción Barra cargada Si tocamos la varilla con una barra metálica, se descarga.

5. INTRODUCCIÓN: Péndulo eléctrico + + + + + + + + + + + + + + + + + + El péndulo eléctrico fue utilizado Charles-Agustin de Coulomb para estudiar las atracciones y repulsiones entre cuerpos cargados ATRACCIÓN REPULSIÓN ATRACCIÓN REPULSIÓN

6. INTRODUCCIÓN: El versorio + + + + + + + + El versorio fue inventado por William Gilbert hacia el año 1600 para detectar cuerpos cargados. Contacto Lámina fija Escala Lámina móvil Como las cargas de signo contrario se atraen, el agua del versorio girará hacia la barra cargada. La barra cargada hace que las cargas de las aspas se reordenen.

7. 1. MODELO ATÓMICO DE DALTON • La teoría atómica de Dalton se resumen en los siguientes puntos: • La materia está formada por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles. • Todos los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y en propiedades, y distintos de los átomos de cualquier otro elemento. • Los compuestos se forman por combinaciones de átomos de diversos elementos.

8. 2. MODELO ATÓMICO DE THOMSON Según el modelo de Thomson, el átomo debía ser una gran masa de carga positiva e insertados en ella debían estar los electrones Cuando se provocaba una descarga entre las dos placas, aparecía un rayo luminoso El rayo era atraído por la placa positiva (ánodo), se dedujo que estaba formado por partículas con cargas negativas, llamado electrón. Carga positiva Cargas negativas Experimento de Thomsonrealizó experiencias con tubos de descargas La carga negativa de los electrones compensaba la carga positiva, para que el átomo fuera neutro.

9. 3.MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD Partículas α El experimento de Rutherford Una pequeña proporción de partículas alfa atravesaba la lámina, pero sufrían una leve desviación. Una de cada 10 000 partículas alfa rebotaba al llegar a la lámina y volvía hacia atrás. Con el modelo de Rutherford queda totalmente explicada la experiencia de la lámina de oro. Lámina de oro Partículas que pasan cerca de un núcleo y su trayectoria se desvía. Película fotográfica Plomo Partículas alfa que llegan a la lámina de oro y la atraviesan sin desviarse, ya que no encuentran ningún obstáculo. Mineral de uranio Solo una pequeñísima proporción de partículas choca con un núcleo, es repelida y vuelve hacia atrás. La mayoría de las partículas alfa atravesaba la lámina de oro sin desviarse.

10. 3.MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD El modelo de Rutherford El átomo está formado por un núcleo muy pequeño y una corteza. En el núcleo está concentrada toda su carga positiva y casi toda su masa; en la corteza están los electrones girando alrededor del núcleo. Electrones Núcleo

11. 4. MODELO ATÓMICO DE BOHR Según el modelo atómico de Bohr, los electrones de la corteza giran alrededor del núcleo describiendo solo determinadas órbitas circulares. Electrones Núcleo Átomo de sodio (Na) Átomo de fósforo (P) Átomo de oxígeno (O)

12. 5. MODELO ATÓMICO ACTUAL z z z y y y x x x Según el modelo atómico de Schödinger, un orbital es una región del espacio en la que existe una probabilidad máxima de encontrar un electrón. Orbital 1s Orbital 2px Orbital 2pz Orbital 2s Orbital 2py

13. 6. PARTÍCULAS SUBATÓMICAS • En 1931 James Chadwick descubrió que en los átomos había una tercera partícula sin carga y de masa similar al protón que la llamó neutrón. • En 1909 Millikan utilizó un ingenioso experimento, gotitas en aceite en suspensión y encontró que para distintas gotitas estas cargas eran siempre múltiplos de una carga elemental: la carga del electrón 1,6 ·10-27 C.

14. 7.ÁTOMOS, ISOTOPOS E IONES 17 11 17 11 El átomo CLORO SODIO Número másico, A Na 23 Cl 35 11 17 Número atómico, Z Número de protones Número de electrones A – Z = 35 – 17 = 18 A – Z = 23 – 11 = 12 Número de neutrones

15. 7.ÁTOMOS, ISOTOPOS E IONES 2 1 3 H H H 1 1 1 Los isótopos Se llaman isótopos los átomos que tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones. Por tanto, presentan el mismo Z y diferente A. Protio Deuterio Tritio Casi todos los elementos químicos presentan isótopos. Habitualmente, todos los isótopos de un elemento reciben el mismo nombre; como excepción, el hidrógeno tiene tres isótopos que poseen un nombre propio.

16. 7.ÁTOMOS, ISOTOPOS E IONES Los iones CATIÓN ANIÓN 3+ Li neutro 8 + O neutro 3– 8 – Un anión se forma cuando un átomo neutro gana uno o más electrones y la carga neta del átomo es negativa. (No Metales) Átomo de litio (Li) Átomo de oxígeno (O) 3+ Li+ catión 2 – 8 + O2– anión Un catión se forma cuando un átomo neutro pierde uno o varios electrones y la carga neta del átomo es positiva. (Metales) 10 –

17. 8. RADIOACTIVIDAD Placa de aluminio Hormigón La pérdida o ganancia de algunas partículas subatómicas es el fenómeno de la radiactividad. Rayos α Rayos β Rayos γ La rotura del núcleo de ciertos isótopos de algunos elementos químicos para dar otros núcleos más pequeños se denomina fisión nuclear. Algunos átomos muy pequeños se pueden unir dando núcleos de átomos mayores, este proceso se llama fusión nuclear.

18. 8. RADIACTIVIDAD La fisión nuclear La rotura del núcleo de ciertos isótopos de algunos elementos químicos para dar otros núcleos más pequeños se denomina Fisión nuclear.

19. 8. RADIACTIVIDAD La fusión nuclear La Fusión nuclear consiste en la unión de varios núcleos "ligeros" (con pocos protones y neutrones) para formar otro más "pesado" y estable, con gran desprendimiento de energía