UNIVERSIDAD DE CUENCA FACULTAD DE INGENIERANIVELACIN PARALELO
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INVESTIGACIN DE QUMICA SOBRE EL TOMO Y ESTRUCTURA ATMICA
INTEGRANTES:JIMMY NOBLECILLA, ANDRS ALVARRACIN,DANIEL UGUA, JUAN
PABLO ESPINOZA,DAVID CHAPA, CRISTIAN MOROCHO
DOCENTE:ING. VERNICA DURN
CUENCA-ECUADOR2015 2016
OBJETIVO GENERAL:Que los estudiantes de nivelacin se adapten a
estos nuevos conceptos, mediante la explicacin por medio de
programas y herramientas textuales y graficas necesarias para la
correcta comprensin del tema a explicar para obtener un aprendizaje
significativo para desarrollar nuevas conocimientos, competencias y
destrezas en esta materia y porque no decirlo para la vida dara
como estudiantes.
OBJETIVOS ESPECFICOS:1. Motivar al estudiante que investigue
sobre el tema para formar una amplia meta de estudio.2. Analizar
los nmeros cunticos, y la formacin de los distintos enlaces
qumicos.3. Permitirle al estudiante que utilice la denominada
lluvia de ideas formando definiciones propias para cada punto del
tema.4. Captar la atencin del estudiante para mejorar la capacidad
de retencin con respecto a este tema.
TEORA ATMICAEs unateora cientficasobre la naturaleza de
lamateriaque sostiene que lamateriaest compuesta de unidades
discretas llamadastomos. La palabra tomo proviene del
adjetivogriego tomos, que significa "indivisible". Los qumicos del
siglo XIX empezaron a utilizar el trmino en relacin con el nmero
creciente de elementos qumicos irreducibles.Mientras que en el
siglo XX, a travs de varios experimentos con
electromagnetismoyradiactividad, los fsicos descubrieron que los
"tomos indivisibles" eran de hecho un conglomerado de
variaspartculas subatmicas
(principalmente,electrones,protonesyneutrones), las que pueden
existir separadas unas de otras. Toda la materia est hecha detomos,
que no pueden ser destruidos ni creados. Los tomos estn hechos de
electrones, protones y neutrones, no es indivisible pero s es la
partcula ms pequea que toma parte en las reacciones qumicas.
TEORAATMICA DE DALTON.Resume las leyes cuantitativas de la
qumica (ley de la conservacin de la masa, ley de las proporciones
definidas, ley de las proporciones mltiples). Su teora se puede
resumir en:
Los elementos qumicos estn formados por partculas muy pequeas e
indivisibles llamadas tomos. Todos los tomos de un elemento qumico
son idnticos en su masa y dems propiedades. Los tomos de diferentes
elementos qumicos son distintos, en particular sus masas. Los tomos
son indestructibles y retienen suidentidaden los cambios qumicos.
Los compuestos se forman cuando tomos de diferentes elementos se
combinan entre s, en una relacin de nmeros enteros sencilla,
formando molculas.
TEORA ATMICA DE THOMSONEl tomo est formado por dos partes: una
sola masa grande que contena la carga elctrica positiva (protn), y
varias masas pequeas incrustadas en la masa grande llamadas
electrones, que contenan la carga elctrica negativa. As, esta teora
deja entrever aspectos como:
Composicin de la materia (formada de tomos). El concepto de tomo
(es la parte ms pequea de la materia). Composicin del tomo (formado
por electrones y protn). Estructura del tomo (como estn
distribuidas las 2 cargas elctricas dentro del tomo). La naturaleza
del electrn y la carga positiva (vienen del tomo y
contienenelectricidad). El tomo es elctricamente neutro, pues la
suma de sus cargas negativas (electrones) es neutralizada por la
carga positiva (masa grande o protn).
TEORA ATMICA DE RUTHERFORDConcluye que la masa con carga
positiva, llamada protn, no estaba dispersa por todo el tomo sino
que estaba localizada en el centro del mismo, a lo cual llamo
ncleo; as mismo, expreso que los electrones giraban circularmente
alrededor de este ncleo (como losplanetasalrededor del sol), en vez
de estar incrustados en todo el tomo. As, esta teora deja entrever
aspectos como:
Toda la carga positiva (protn) se localiza en la parte central
del tomo, llamada ncleo. Los electrones (cargas negativas) giran en
forma circular, alrededor del ncleo. La cantidad de carga positiva
es diferente para cada elemento qumico, pero en todo caso, dicha
cantidad corresponde a la mitad de la masa total del tomo. La
cantidad de carga positiva (protn) es igual a la de las cargas
negativas (electrones), lo que hace que un tomo sea neutro. La masa
del ncleo representa casi el 100% de la masa total del tomo.
TEORA ATMICA DE NIELS BOHRExplica la manera en que los
electrones giran alrededor del ncleo, introduciendo el concepto de
"capa de energa", que son los espacios o regiones donde se
encuentran los electrones realizando su movimiento circular o
elptico alrededor del ncleo, fue descartada porque era aplicable
solo para los tomos de Hidrogeno, Helio y Litio, y no los dems.
Contiene un ncleocentral formado porprotonesde carga positiva,
bastante pequeo pero con la mayor parte de la masa del tomo. Los
electronesgiranalrededor del ncleo en una forma circular. Los
espacios circulares donde giran los electrones son orbitas esfricas
definidas. Un tomo puede tener varias capas de energa, unas dentro
de otras, o sea concntricas, y cada capa contiene un cierto nmero
de electrones. Los electrones pierden cada vez ms energa, a medida
que se van alejando del ncleo. Los electrones pueden absorber y
perder energa, si ascienden o descienden de un nivel a otro.
TEORA ATMICA ARNOLD SOMMERFELDUn nivel o capa de energa est
dividido en sub- niveles, que son las regiones o espacios alrededor
del ncleo en donde se localizanrealmentelos electrones, excepto el
primer nivel que solo posee un sub-nivel.
El concepto de sub-nivel de energa. El movimiento de los
electrones. Sommerfeld afirmo que los electrones se movan tanto en
forma elptica como circular alrededor del ncleo.
De esta manera, la figura del tomo va adquiriendo su forma
actual, pues ahora el electrn tiene dos nmeros qunticos: el nmero
quntico principal onivel de energa, y el nmero quntico orbital
osubnivel de energa.
TEORA ATMICA MECNICO-CUNTICAConsiste en el planteamiento de la
ecuacin diferencial, que relaciona la energa asociada a una
partcula microscpica (electrn) con la funcin de onda de dicha
partcula.
Es la que se utiliza en la actualidad, esta teora nos indica en
queespaciode la corteza del tomo podemos encontrar, con mayor
probabilidad un electrn, en otras palabras, es imposible predecir
el punto exacto en donde podemos encontrar un electrn en un momento
dado, pero si se puede calcular el espacio o regin del tomo en
donde se mueve un electrn, lo que constituye el fundamento de esta
teora.
COMPOSICIN ATMICAA pesar de quetomosignifica indivisible, en
realidad est formado por varias partculas subatmicas denominadas
electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones del tomo
se denominan nucleones, por formar parte del ncleo. El protn y el
neutrn no son partculas elementales, sino que constituyen unestado
ligadodequarksuyd.Los electrones son partculas sumamente pequeas
cargadas negativamente, con una masa de 9,11 X 1031kg y es
considerada partcula elemental. Los protones son partculas con
carga positiva y una masa mayor a la del electrn. Y los neutrones
no tienen carga pero su masa es muy similar a la del
electrn.PARTICULAABREVIACIONMASA (Kg)CARGA RELATIVA
Electrne-9,11 1031-
ProtnP1,67 1027+
Neutrnn1,69 10270
Los tomos de un mismoelementotienen el mismo nmero de protones,
que se denominanmero atmicoy se representa porZ. Los tomos de un
elemento dado pueden tener distinto nmero de neutrones. Los ncleos
inestables sufrendesintegracionesque pueden cambiar su nmero de
protones y neutrones emitiendoradiacin. Un ncleo fisionado puede
dividirse en otros ms ligeros en una reaccin nuclear o tambin
espontneamente.En tomos con nmeros atmicos bajos, los ncleos con
una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a
desintegrarse en ncleos con proporciones ms parejas.Los tomos
pueden ganar o perder electrones; en estas ocasiones pierden la
neutralidad, presentan cargas y reciben el nombre de iones. Si los
iones son negativos se denominan aniones y si son positivos
cationes.Al tomo lo podemos dividir en dos zonas o regiones: el
ncleo y la corteza.El ncleo se ubica en el interior del tomo y
contiene los protones y neutrones, ocupa menos espacio que la
corteza pero posee mayor peso, tiene carga positiva por el hecho de
que la carga positiva de los protones se impone a la carga neutra
de los neutrones.La corteza se localiza fuera del ncleo, es decir
lo rodea, los electrones giran velozmente a manera de una nube con
carga electrnica constituye de este modo casi todo el volumen del
tomo, pero, slo representa una pequea parte de su masa. Los
electrones, particularmente la masa externa determinan la mayora de
las propiedades mecnicas, elctrica, qumicas, etc., de los tomos.Los
electrones, como otras partculas, presentan simultneamente
propiedades departcula puntual y de onda, y tienden a formar un
cierto tipo deonda estacionariaalrededor del ncleo, en reposo
respecto de este. Cada una de estas ondas est caracterizada por
unorbital atmico, una funcin matemtica que describe la probabilidad
de encontrar al electrn en cada punto del espacio.NMEROS
CUNTICOSLos nmeros cunticos son valores numricos que nos indican
las caractersticas de los electrones de los tomos. Los nmeros
cunticos ms importantes son 4:Nmero Cuntico Principal. Nmero
Cuntico Secundario. Nmero Cuntico Magntico. Nmero Cuntico de
Spin.Nmero Cuntico Principal (n):El nmero cuntico principal nos
indica en qunivelse encuentra el electrn y por lo tanto tambin el
nivel de energa. Este nmero cuntico toma valores enteros 1, 2, 3,
4, 5, 6, o 7.Nmero Cuntico Secundario (l):Este nmero cuntico nos
indica en quesubnivelse encuentra el electrn. Este nmero cuntico
toma valores desde 0 hasta(n - 1).Segn el nmero atmico tenemos los
valores paral:n=1l= (n-1) = 0 =s"sharp"n=2l= (n-1) = 0, 1
=p"principal"n=3l= (n-1) = 0, 1, 2 =d"diffuse"n=4l= (n-1) = 0, 1,
2, 3 =f"fundamental"n=5l= (n-1) = 0, 1, 2, 3, 4 =gn=6l= (n-1) = 0,
1, 2, 3, 4, 5 =hn=7l= (n-1) = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 =iNmero Cuntico
Magntico (m):El nmero cuntico magntico nos indica lasorientaciones
de los orbitalesmagnticos en el espacio. Los orbitales magnticos
son las regiones de la nube electrnica donde se encuentran los
electrones. Este nmero cuntico depende dely toma valores desde
-lpasando por cero hasta +l. La frmula para encontrar cuntos
orbitales posee un subnivel es:m = 2l+1Nmero Cuntico de Spin (s):El
nmero cuntico despinnos indica el sentido de rotacinen el propio
eje de los electrones en un orbital. Ya sea si se mueve al igual
que las manecillas del reloj, o en sentido contrario, este nmero
cuntico toma los valores de -1/2 y de +1/2.Utilizando los 4 nmeros
cunticos se puede especificar dnde se encuentra un determinado
electrn, y los niveles de energa del mismo. Este tema es importante
en el estudio de las radiaciones, la energa de ionizacin, as como
de la energa liberada por un tomo en una reaccin.Al utilizar los
nmeros cunticos debemos tomar en cuenta lo siguiente:ElPrincipio de
Exclusin de Paulidice que un electrn que ha sido asignado a cierto
orbital, es capaz de existir en 2 estados, que se puede explicar
admitiendo que el electrn puede rotar alrededor de un eje en cierto
sentido o en el sentido opuesto. Estos 2 estados se describen
mediante el nmero cuntico msque puede tomar 1de los 2 valores
siguientes:+1/2 y 1/2. Se dice entonces que en un tomo, no puede
haber ms de un electrn con los mismos valores de los nmeros
cunticosn,l, mlyms.
LaRegla de Hundestablece que cuando varios electrones ocupan
orbitales degenerados, lo hacen, en lo posible, ocupando orbitales
diferentes y con los spines desapareados paralelos. En otras
palabras cuando se llena orbitales con un mismo nivel de energa, o
en un mismo subnivel, se debe empezar llenando la mitad del
subnivel con electrones de spin +1/2 para luego proceder a llenar
los subniveles con electrones de spin contrario (-1/2).
ISOTOPOS, ISOBAROS, ISTONOS, ISOELCTRICOSa) Istopos: o Hlidos.-
son tomos semejantes, con similares propiedades qumicas, y que
adems son constituyentes del elemento qumico, tienen igual cantidad
de protones o N Atmico Ejemplo 1: istopos del hidrgeno
Ejemplo 2: istopos del carbono
Uso de los istopos. Una de las aplicaciones de los istopos es la
fotografa de rayos gamma, al paciente se le inyecta un istopo que
emita radiacin gamma y se recoge la radiacin emitida de forma que
se obtiene una foto de la zona deseada.Descubrimiento de los
istopos Los estudios sobre la diferenciacin de la estructura de los
ncleos atmicos comenzaron junto con el siglo XX. Los experimentos
realizados indicaban que las sustancias radiactivas qumicamente
inseparables podran diferenciarse slo en su ncleo. En 1912, Sir
Joseph Thomson, fsico britnico, demostr que algunos istopos son
estables. Su experiencia consisti en pasar nen (Ne) a travs de un
tubo luminoso y desviando los iones de nen mediante campos
elctricos y magnticos; esto demostr que el nen existe en ms de una
forma. Fue as como Thomson encontr dos istopos del nen: Ne-20 y
Ne-22. Francis William Aston, fsico britnico, continu con el
estudio de istopos. Un instrumento llamado espectrmetro de masas
ayud a detectar y estudiar los istopos mayormente. Este
instrumento, desarrollado en 1919 por Aston, usaba un haz de iones
con carga positiva (+), que se desviaba en primer lugar mediante un
campo elctrico y que a continuacin se desviaba en la direccin
opuesta con un campo magntico. La cantidad de partculas resultantes
de la deflexin o frenado se registraba en una placa fotogrfica, y
dependa de su masa y velocidad. Cuanto mayor era la masa del ion,
menor era su deflexin. Aston midi las masas moleculares de los
istopos de muchos elementos, y comprob la abundancia relativa de
ellos en la naturaleza. La mayora de los elementos en estado
natural consisten en una mezcla de dos o ms istopos. Algunas
excepciones son el berilio (Be), aluminio (Al), fsforo (P) y sodio
(Na) b) Isobaros: tomos de diferente elemento qumicos que tienen
igual N de Masa pero distinto Z, tienen semejantes propiedades
fsicas. Ejemplo:
c) Istonos: tomos de diferentes elementos, que tienen igual N de
Neutrones, pero de propiedades diferentes. Ejemplo:
d) Isoelctricos: especies que se caracterizan por tener igual
cantidad y configuracin electrnica de sus electrones. Ejemplo:
BIBLIOGRAFIA:TEORA ATMICA
http://www.monografias.com/trabajos101/atomo-y-sus-teorias-atomicas/atomo-y-sus-teorias-atomicas.shtml#teoriasata#ixzz3lwg6ffq3
http://www.monografias.com/trabajos/teoatomicas/teoatomicas.shtml#ixzz3lwaxGdQ0
http://www.monografias.com/trabajos/teoatomicas/teoatomicas.shtml#ixzz3lwaq2tSi
https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_at%C3%B3mica#Atomismo_filos.C3.B3fico
Fundamentos de qumica Ing. Olga Gonzales S.COMPOSICIN ATMICA
http://www.monografias.com/trabajos93/estudio-del-atomo/estudio-del-atomo.shtml#estructura
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo#Estructura_at.C3.B3mica
Fundamentos de Qumica ESPOLNMEROS CUNTICOS Barrow, Gordon. Qumica
general Volumen 1. Editorial Reverte. Ao 1975. 792 pginas. Gispert,
Jaume. Estructura atmica y enlace qumico. Editorial Reverte. Ao
1997. 392 pginas.
http://payala.mayo.uson.mx/QOnline/numeros_cuanticos.html
http://usuarios.multimedia.es/billclinton/ciencia/numeros_cuanticos.htmlISTOPOS,
ISBAROS, ISTONOS, ISOELCTRICOS. Cepreuni, Material de Qumica,
preuniversitario, Lima, Peru 2013. Banco de preguntas de la UNI
desde 1980 hasta el 2014. Desarrollado por Micienciaquimica,
material en constante cambio. GARRITZ CHAMIZO. Estructura Atmica,
un enfoque Qumico. Fondo Educativo Interamericano, S.A. Mxico.
1986. ROMO DE VIVAR; Alfonso. Qumica Universo Tierra y Vida. Quinta
reimpresin. UNAM, Mxico. 1996.