· Web viewLa dificultad para observar el átomo estimuló a muchos científicos a proponer modelos atómicos para ayudar a entender y estudiar su estructura y comportamiento. Como

ASIGNATURA: Química NIVEL : 1° E.M PROFESOR: José J. Márquez A.

Guía de Trabajo: El Átomo y Modelos Atómicos.

Nombre: Puntos Total:Curso: Fecha: Puntos Obtenidos: Objetivo: Identificar la estructura del átomo, reconociendo sus partículas subatómicas y su estudio a lo largo de la historia.Indicaciones: Lee comprensivamente, destacar y/o subrayar lo que sea necesario.

El átomo es la partícula más pequeña característica de un elemento. La dificultad para observar el átomo estimuló a muchos científicos a proponer modelos atómicos para ayudar a entender y estudiar su estructura y comportamiento.

Como tal, la observación de los átomos es imposible a simple vista, y sólo recientemente es que tenemos la tecnología disponible para visualizar un átomo.

Aunque la idea original de la existencia de los átomos surgió en la Antigua Grecia en el siglo V a. de C. gracias a Demócrito, el primer modelo del átomo vio luz apenas en el siglo XIX.

Modelo atómico de Dalton

El químico y matemático John Dalton propuso una hipótesis del átomo, basada en evidencia experimental. Fue así que, en 1808, este destacado científico inglés postuló la primera teoría atómica.

Sus principales postulados son:1. La materia se compone de partículas muy pequeñas e indivisibles

llamadas átomos.2. Los átomos de un elemento son idénticos entre sí, en masa y en otras propiedades. Los

átomos de elementos diferentes tienen masas y tamaños3. distintos. Dalton creó una simbología particular para representar los átomos de cada elemento.4. Los átomos de más de un elemento se combinan para formar compuestos, en una relación de

números enteros y sencillos.5. Los átomos de un elemento no pueden transformarse en átomos de otro elemento mediante

reacciones químicas. Los átomos no se crean ni se destruyen, solo se intercambian o redistribuyen, por lo que no hay pérdida de masa.

Modelo atómico de Thomson

En 1897, el físico inglés Joseph Thomson, interesado en estudiar las propiedades de los rayos catódicos, usó tubos diseñados por Crookes, aplicando simultáneamente campos eléctricos y magnéticos sobre las cargas. Esto entregaría mayor información acerca de su comportamiento.

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En 1904, Thomson contaba con las evidencias suficientes para desarrollar el primer modelo atómico. Este modelo es conocido como budín de pasas, por analogía con el tradicional postre inglés.

Los planteamientos del modelo de Thomson son los siguientes:El átomo Es divisible porque posee partículas en su interior. Está formado por electrones que poseen carga eléctrica negativa. Consiste en una esfera, uniforme, con carga eléctrica positiva, en la que se encuentran

incrustados los electrones. Es eléctricamente neutro.

En 1891, el físico irlandés George Johnstone Stoney sugirió el nombre de electrón para la sustancia que producía la electricidad. En su honor, Thomson llamó electrón a las partículas que descubrió.

Modelo atómico de Rutherford. En 1910, el físico y químico neozelandés Ernest Rutherford y sus colaboradores, Hans Geiger y Ernest Marsden, realizaron un experimento que entregó nuevas ideas en torno al átomo.En su experimento, Rutherford observó que la mayor parte de las partículas alfa atravesaban la lámina sin desviarse. En tanto, unas pocas se desviaban en diferentes ángulos y otras rebotaban. Con estos

resultados planteó su modelo atómico, conocido como modelo planetario o nuclear.

Los planteamientos del modelo de Rutherford son los siguientes: El átomo está formado por dos regiones: un núcleo y la corteza. En el núcleo se concentra la carga positiva (protones) y la mayor parte de la masa del átomo. En la corteza, girando alrededor del núcleo, se encuentran los electrones con carga eléctrica

negativa.

Rutherford detectó que algunos elementos presentaban masas atómicas mayores que la suma de las masas de los protones y electrones. En 1932, el físico inglés James Chadwick, alumno de Rutherford, descubrió los neutrones, los neutrones poseen una masa relativamente mayor que la masa de un protón, por lo tanto, la masa total del átomo dependerá de la cantidad de neutrones.

Modelo atómico de Bohr.

El modelo planetario del átomo tenía problemas: si los electrones orbitaban libremente alrededor del núcleo, perderían energía y colapsarían en algún momento dentro del núcleo.

Bohr se valió de las ideas de Max Planck y Albert Einstein y postuló que los electrones podían tener una cierta cantidad de energía.

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Los postulados de Niels Bohr se resumen de la siguiente forma: Los electrones se ubican y giran en regiones específicas fuera del núcleo,

llamadas órbitas. Cada órbita presenta una cantidad de energía particular (n), siendo la de

menor energía la que está más cerca del núcleo (estado fundamental). A medida que el electrón se aleja del núcleo, se ubica en órbitas de mayor energía, se denominan con las letras K, L, M, N, y así sucesivamente

Un electrón, al absorber energía, puede saltar de una órbita de menor energía a otra de mayor energía (estado excitado).

Al retornar a su órbita de menor energía, el electrón emite energía en forma de luz (fotón).

Los postulados de Bohr llevaron a representar el átomo como las capas o anillos de una cebolla. Sin embargo, el modelo de Bohr no sirvió para explicar átomos con más de un electrón.

Modelo mecánico cuántico del átomo.

El modelo mecánico cuántico del átomo es el modelo aceptado en la actualidad. Los tres físicos que contribuyeron al conocimiento del átomo moderno fueron Werner Heisenberg, Louis de Broglie y Erwin Schrödinger.

En este caso, el electrón se comporta como una onda estacionaria y ya no se habla de órbitas sino de nubes electrónicas. Las nubes electrónicas son espacios alrededor del núcleo donde probablemente se pueda encontrar el electrón.

Aquí cada electrón tiene una dirección específica reflejada en los números cuánticos, que son cuatro: Número cuántico principal: el nivel energético n = 1 (K), 2 (L), 3 (M), 4 (N)... Número cuántico secundario: la subcapa l = s, p, d, f. Número cuántico magnético: el orbital m = x, y, z. Número cuántico spin: el tipo de spin del electrón s = +1/2, -1/2.

En este sentido, no hay dos electrones que tengan los mismos números cuánticos. Esto se conoce como el principio de exclusión de Pauli, gracias al físico austríaco Wolfgang Pauli.

Hoy en día se conoce que el átomo no sólo está compuesto de electrones, protones y neutrones. Estos a su vez están formados por partículas elementales conocidos como bosones y fermiones.

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ASIGNATURA: Química NIVEL : 1° E.M PROFESOR: José J. Márquez A.

Guía de Trabajo: El Átomo y Modelos Atómicos.

Nombre: Puntos Total:

Curso: Fecha: Puntos Obtenidos:

Objetivo: Identificar la estructura del átomo, reconociendo sus partículas subatómicas y su estudio a lo largo de la historia.Indicaciones: Después de la lectura de la información presentada Responder las siguientes preguntas.

I.- Selección Múltiple: seleccione y destaque la letra y/o la alternativa correcta:

1. El modelo atómico cuántico postula que los electrones se encuentran en:A) Orbita.B) Orbital.

C) Números cuánticos.D) Rayos catódicos.

2. Según Thomson el átomo estaba formados por:A) Un núcleo con carga positiva y una corteza en donde se ubican los electrones.B) Las órbitas de los electrones forman una estructura compleja alrededor del núcleo.C) Una esfera de carga positiva con electrones de carga negativa incrustada de manera uniforme.D) Los electrones se mueven en ciertas órbitas permitidas alrededor del núcleo.

3. Rutherford concluyó que el átomo era un sistema:A) Planetario de electrones girando alrededor de un núcleo atómico masivo y de carga eléctrica positiva.B) Planetario de protones girando alrededor de un núcleo y de carga eléctrica negativa.C) Donde los electrones se mueven en ciertas órbitas permitidas alrededor del núcleo.D) Formado por una esfera de carga positiva con electrones de carga negativa incrustada de manera uniforme.

4. El Modelo cuántico fue desarrollado principalmente por:A) Millikan y Bohr.B) James Chadwick.

C) Schrödinger y Heisenberg.D) Eugen Goldstein

5. El científico que descubrió el protón es:A) Albert Einstein.B) James Chadwick.

C) Eugen Goldstein.D) Ernest Rutherford.

6. ¿A qué llamamos modelos atómicos?A)  Un átomo con comportamiento químico perfectoB)  Un átomo que se ajusta a los postulados del científicoC)  Una representación gráfica que explica el comportamiento de un átomoD)  Una representación teórica que no puede verificarse empíricamente

7. ¿Quién propuso que los átomos eran esferas sólidas indestructibles e indivisibles?

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A)  Dalton C) ThomsonB)  Rutherford D) Bohr.

8. ¿Qué avance científico le permitió a Thomson desarrollar su modelo?A)  Tubo de rayos catódicos C) Los protonesB)  Partículas gamma D) Microscopio atómico

9.  Uno de los postulados de Dalton dice que:A)  Los átomos de un mismo elemento son iguales, pero cambian al combinarse con otros átomosB)  Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen el mismo peso e iguales propiedades. C)  Los átomos de los elementos sólo se combinan con átomos igualesD)  Los átomos pueden dividirse según la reacción química que se produzca

10. El orden de aparición de los modelos atómicos es:A)  Rutherford - Bhor- Thomson – Dalton C) Dalton - Thomson - Rutherford – BhorB)  Dalton - Bhor - Rutherford – Thomson D) Bhor - Rutherford - Thomson - Rutherford

11.  El modelo de Rutherford propone que los átomos están compuestos por:A)  una corteza (electrones), un núcleo (protones) y entre ellos espacio libreB)  una masa sólida donde se concentran los electrones, protones y neutronesC)  varios electrones sobre los que giran los neutrones y protones en forma elípticaD)  una corteza (protones y neutrones), un núcleo (electrones) y entre ellos espacio libre

12.  La aparición de los conceptos de orbitales y niveles energéticos están relacionados con el modelo atómico de:

A)  Dalton C) ThomsonB)  Bhor D) Demócrito

13.  El modelo atómico de Thomson también se conoce como:A)  Modelo planetario C) Modelo de los múltiples orbitalesB)  Modelo del pudin D) Modelo primitivo

14.  En el modelo atómico de Thomson aparece el concepto de:A)  electrón C) orbital energéticoB)  rayo gamma D) número cuántico

15.  Un átomo es:A)  Una unidad indestructible. C) Partículas sólidas de elementos combinadosB)  La unidad mínima de la materia D) Porciones pequeñas de materia

16. El primero en usar el concepto de átomo al definir la estructura interna de la materia fue:A) DaltonB) Bohr

C) ThomsonD) Rutherford

17. ¿Cuál de los siguientes científicos propuso el modelo atómico que se presenta en esta imagen?

A) RutherfordB) Aristóteles

C) DaltonD) Thomson

18. De acuerdo al aporte que realizaron algunos científicos al estudio del modelo atómico. ¿cuál sería el orden cronológico?

A) Thomson - Dalton - Einsenberg - BohrB) Bohr - Rutherford - Dalton - Thomson

C) Bohr - Rutherford - Thomson - DaltonD) Dalton - Thomson - Rutherford - Bohr

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19. El experimento con el tubo de los rayos catódicos fue realizado por:A) BohrB) Dalton

C) RutherfordD) Thomson

20. "El átomo es indestructible, indivisible e impenetrable"A) postulado propuesto por BohrB) postulado propuesto DaltonC) postulado propuesto por ThomsonD) postulado por Heisenberg.

II.- Relación de conceptos: Relaciona los científicos con los conceptos presentados y coloca la letra en el concepto o imagen que le corresponde.

1.- Relaciona cada científico con la imagen del modelo atómico que representa su propuesta.

THOMSON RUTHERFORD BOHR DALTON

A B C D

2.- Relaciona cada científico con la partícula subatómica que descubrió.

James Chadwick Ernest Rutherford Joseph J. Thomson

A B C

Electrón Neutrón Protón

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