sesion 1 Estructura Atómica

ESTRUCTURA ATÓMICA
Japón planea construir 14 centrales nucleares
antes de 2030
El Ministerio de Economía, Comercio e Industria de Japón ha
elaborado un documento en el que propone una serie de
medidas para aumentar la autosuficiencia energética del país
hasta el 70 por ciento.
Para ello, el informe recomienda incrementar el uso de energía
nuclear así como el de las renovables para reducir sus
emisiones de gases de efecto invernadero y a la vez aumentar su independencia energética del actual
38% al 70%.
El Ministerio de Industria propone construir ocho centrales nucleares para 2020 y al menos otras seis que
estén operativas en 2030.
Asimismo, el texto propone ayudas a empresas para que intenten ampliar sus proyectos internacionales
relacionados con la generación de energía nuclear, así como para el uso de coches eléctricos y de
tecnología híbrida.
Otra de las iniciativas recogidas en dicho documento es la de multiplicar por 40 la generación de energía
solar respecto a los niveles actuales y crear un sistema para que las compañías puedan comprar la
electricidad generada por hogares que usen fuentes de energía verde.
El texto se presentará la próxima semana al Ejecutivo, que podría adoptarlo a finales de mayo.
En la actualidad Japón cuenta con 53 reactores y se están construyendo dos unidades. La energía
nuclear será una fuente energética clave y se espera que en 2030 cubra el 40% de la generación eléctrica
total del país.
Estructura atómica
El Premio Nobel es el galardón superior para todo hombre que se dedica a la ciencia. En el mundo hay un
numeroso ejercito de científicos, pero sólo a un poco más de cien se les ha otorgado este honor. Por los
descubrimientos más sobresalientes entre los más destacados.
En 1932 en esta lista de honor fueron incluidos Murphy, Urey y Bricknedde.
Antes se consideraba que en la Tierra existía un solo hidrógeno con peso atómico igual a la unidad, pero
Murphy y sus colaboradores descubrieron al hermano del hidrógeno, que era dos veces más pesado que este, el
isótopo con peso atómico 2, al que llamaron Deuterio. Posteriormente se determino una tercera variedad de
hidrógeno nombrado Tritio, radiactivo y poco abundante. Ellos son pues átomos isótopos, “hermanos” del hidrógeno
inicialmente conocido (Protio).
Isótopos
Abundancia en la
Naturaleza
Representación
1
+
1
99,98%
más abundante
H
H 2O
Protio
2
H
1
+
0,018%
D2O
Agua pesada
(D)
Deuterio
3
H
1
+
0,002%
menos abundante
(+)
Tritio
ESPECIES ATÓMICAS
Se establece en base a la comparación en el número de partículas fundamentales (protones, neutrones,
electrones y suma de protones más neutrones) y originan los siguientes grupos.
CLASIFICACIÓN DE ÁTOMOS
Especies
Naturaleza
A
Z
N
igual

=

Isóbaros

=


Isótonos



=
Isótopos o Hílidos
CRONOLOGÍA QUÍMICA
Descubrimiento de
isótopos e isóbaros
1913
1921
Soddy recibe el
Premio
Nobel
de Química
Aston recibe el
Premio
Nobel
de Química
1922
1947
Se especula sobre
la existencia de los
quarks
Paul
Khoman
halla
elementos “nucleoides”
1964
1913
:
Estudios de radiactividad de ciertas sustancias conducen al descubrimiento de los isótopos y de los
isóbaros.
1921
:
Soddy recibe el Premio Nobel de Química por su contribución acerca de los isótopos.
1922
:
Aston recibe el Premio Nobel al mostrar que los elementos químicos, en su gran mayoría eran en
realidad mezclas de isótopos.
1947
:
El químico Truman Paul Koman llama “nucleoide” a aquellos elementos que posee un solo tipo de átomos
(no presentan isótopos).
1964
:
Se especula sobre la existencia de los quarks como partículas más elementales de la materia.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN
1.
La suma de los números de masa de dos
isótopos es 62, si la suma de sus neutrones es
7.
30. Hallar “Z”
2.
3.
es 39 y el promedio aritmético de su número
a) 26
b) 30
d) 16
e) N.A.
c) 15
de neutrones es 7. Luego podemos afirmar que
los isótopos pertenecen al elemento.
El isótopo más común del hidrógeno es :
a) Protio
b) Deuterio
d) Carbono
e) N.A.
c) Tritio
El isótopo con el cual se hace el agua pesada
8.
a) Protio
b) Deuterio
d) Neutrino
e) N.A.
z
X
41
Y
Z 1
20 W
2
9.
isótonos isótopos isoelectrónicos
5.
a) 26
b) 24
d) 22
e) 28
c) 25
Si dos átomos tienen el mismo “Z” pero
diferente “A” se trata de :
a) Nucleones
b) Isótopos
c) Mesones
d) Átomos ligeros e) Átomos pesados
6.
Si a+5X y 50Z son isóbaros. Hallar el valor de “a”
a) 45
b) 50
d) 55
e) 5
c) 60
b) 17Cl
d) 6C
e) 5B
c) 7N
La suma de los números de masa de dos isótopos
7. Determinar el menor número de masa.
c) Tritio
Hallar “z” :
50
a) 9F
es igual a 63 y la diferencia de sus neutrones es
es:
4.
La suma de los números de masa de 3 isótopos
a) 26
b) 35
d) 31
e) N.A.
c) 28
La suma de los números de masa de dos
isótopos es 26 y la diferencia es 2. Si el
número atómico es la mitad del menor de los
números de masa, la cantidad de neutrones que
tiene el isótopo de mayor número de masa es :
a) 4
b) 6
d) 10
e) 14
c) 8
10. Dos átomos son isóbaros de tal forma que la
diferencia entre sus neutrones es 8 y la suma
de sus números atómicos es 46. Determine el
menor número atómico.
a) 27
b) 28
d) 20
e) 23
c) 19
11. Los números atómicos de dos isóbaros son 94 y
84
respectivamente
si
la
suma
de
a) 25
b) 28
d) 23
e) N.A.
sus
neutrones es 306. ¿Cuál es el número de masa
14. El ion X+3 es isoelectrónico con
de un isóbaro?
b) 375
d) 15
e) N.A.
Calcular
neutrones.
c) 242
12. La diferencia de los números másicos de dos
isótonos es 14; y la suma de sus números
atómicos es 20. Determinar el promedio de los
a) 39
b) 40
d) 36
e) N.A.
catión trivalente, éste último es isóbaro con el
35
17
a) 20
b) 30
d) 8
e) 14
c) 79
15. Un anión divalente es isoelectrónico con un
números de electrones de cada átomo neutro.
13. El átomo
-3
33W .
el número de masa del átomo X, si contiene 40
a) 450
53
c) 26
Cl y a la vez es isótono con el
31
15
P.
Determine la carga nuclear del primer ion.
c) 10
A posee 27 neutrones y es isótopo
a) 12
b) 13
d) 25
e) 23
c) 14
-2
con el A . Hallar el número de electrones de
A-2.
Ejercicios Complementarios
1.
Existen algunos átomos que poseen igual
número ………… pero diferente número de …………
a) 40
b) 42
que se denominan isótopos.
d) 45
e) 32
a) atómico - neutrones
5.
b) de protones – electrones
c) 21
¿Qué afirmación es correcta respecto a los
hilidos?
c) de masa – neutrones
2.
d) de protones y neutrones – electrones
a)
Son átomos de un mismo compuesto
e) de neutrones – electrones periféricos
b)
Son elementos iguales
El núcleo del isótopo más común del hidrógeno
c)
Son átomos de un mismo elemento con
contiene :
diferente número de masa
d)
a) Un solo neutrón y protón
Son átomos de diferente número de masa
pero de igual “Z”
b) Sólo un protón
e)
N.A.
c) Sólo dos protones
d) Dos protones y un neutrón
6.
Los isóbaros presentan igual :
e) Un protón y dos neutrones
3.
Los isótopos no tienen el mismo :
a) Número de electrones
7.
a) Neutrones
b) Electrones
d) Nucleones
e) a y b
c) Protones
Las masas atómicas de dos isótonos suman 98
b) Número atómico
y sus números atómicos suman 46. ¿Cuántos
c) Número de masa
neutrones tiene cada uno de ellos?
d) Número de protones
e) a y b
4.
Si
40
a
de “a”
X y
41
21
X son isótopos. Señalar el valor
a) 25
b) 18
d) 15
e) 31
c) 26
8.
Si la suma de protones de los iones A+2 y B-3 es
38. Determinar la suma de los números
atómicos de los iones A-2 y B+5.
a) 35
b) 36
d) 38
e) N.A.
d) 31
e) N.A.
13. La suma de los números atómicos de 2 isótonos
X y V es 18. Si
respectivamente son el doble y el triple de sus
c) 37
números atómicos. Determine que relación
presenta X con el
9.
La suma de los números de masa de dos
isótopos es 64 y la suma de sus neutrones es
22. Calcular la cantidad de protones.
a) 20
b) 21
d) 28
e) N.A.
los números de masa
24
11
Na
a) Son isótopos
d) Son isótonos
b) Son isoelectrones
e) a y b
c) Son isóbaros
c) 15
14. Un átomo X es isótono con
66
10. La suma de los números atómicos de dos
isóbaros es 100 y la suma de sus números de
neutrones es 120. Hallar el número de masa de
los isóbaros.
a) 100
b) 105
d) 115
e) 120
c) 110
70
36
Y e isóbaro con
R. Determine cuántos electrones posee X+3.
a) 29
b) 33
d) 32
e) N.A.
15. El
doble
de
la
suma
c) 26
de
los
nucleones
principales de dos isótonos es 46 y la suma de
la carga nuclear es 11. Determinar la suma de
11. En 2 átomos isótonos, la suma de sus cargas
nucleares es 90 y la diferencia de sus números
de masa es 2. Indique para el isótono más
ligero el número de electrones de su catión
las partículas neutras de dichos átomos.
a) 6
b) 12
d) 23
e) 13
c) 8
tetravalente.
a) 40
b) 42
d) 46
e) N.A.
c) 45
12. Un elemento presenta 3 isótopos en los cuales
la suma de los números de masa es 195. Si el
promedio aritmético es 31 en los neutrones.
¿Cuántos electrones tiene cada isótopo?
a) 93
b) 102
c) 34
Conoce más…
Año
Científico
1808
John Dalton
Descubrimientos experimentales
Modelo atómico
La imagen del átomo expuesta por
Durante el s.XVIII y principios del
Dalton en su teoría atómica, para
XIX algunos científicos habían
explicar estas leyes, es la de minúsculas
investigado distintos aspectos de las
partículas esféricas, indivisibles e
reacciones químicas, obteniendo las
inmutables,
llamadas leyes clásicas de la
iguales entre sí en
Química.
cada elemento
químico.
Demostró que dentro de los átomos
hay unas partículas diminutas, con
carga eléctrica negativa, a las que
se llamó electrones.
1897
De este descubrimiento dedujo que el
átomo debía de ser una esfera de
materia cargada positivamente, en cuyo
interior estaban incrustados los
electrones.
(Modelo atómico de
Thomson.)
J.J. Thomson
1911
Demostró que los átomos no eran
macizos, como se creía, sino que
están vacíos en su mayor parte y en
su centro hay un diminuto núcleo.
Dedujo que el átomo debía estar
formado por una corteza con los
electrones girando alrededor de un
núcleo central cargado positivamente.
(Modelo atómico de
Rutherford.)
Espectros atómicos discontinuos
originados por la radiación emitida
por los átomos excitados de los
elementos en estado gaseoso.
Propuso un nuevo modelo atómico,
según el cual los electrones giran
alrededor del núcleo en unos niveles
bien definidos.
(Modelo atómico
de Bohr.)
E. Rutherford
1913
Niels Bohr
Sabías qué…
En el átomo distinguimos dos partes: el
núcleo y la corteza.
- El núcleo es la parte central del átomo y
contiene partículas con carga positiva, los
protones, y partículas que no poseen
carga eléctrica, es decir son neutras, los
neutrones. La masa de un protón es
aproximadamente igual a la de un
neutrón.
Todos los átomos de un elemento químico
tienen en el núcleo el mismo número de
protones. Este número, que caracteriza a
cada elemento y lo distingue de los
demás, es el número atómico y se
representa con la letra Z.
- La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones,
con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del
núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón.
Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de
protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número
de electrones.
Enterate de…
Desde la Antigüedad, el ser humano se ha cuestionado de qué estaba hecha la materia.
Unos 400 años antes de Cristo, el filósofo griego Demócrito consideró que la materia estaba
constituida por pequeñísimas partículas que no podían ser divididas en otras más pequeñas.
Por ello, llamó a estas partículas átomos, que en griego quiere decir "indivisible". Demócrito
atribuyó a los átomos las cualidades de ser eternos, inmutables e indivisibles.
Sin embargo las ideas de Demócrito sobre la materia no fueron aceptadas por los filósofos
de su época y hubieron de transcurrir cerca de 2200 años para que la idea de los átomos
fuera tomada de nuevo en consideración.
Teoria de Comparaciones : Se puede Comparar a un átomo con Estadio Nacional , una
pelotita en el centro seria el núcleo y toda la cancha la nube electrónica.
Investiga:
http://www.youtube.com/watch?v=q7gMpkj4zjI
http://www.youtube.com/watch?v=6Qoq-Z_4dbI&feature=fvw
http://www.youtube.com/watch?v=6Qoq-Z_4dbI&feature=fvw