8° guia 1 Modelos atómicos

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UNIDAD
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SEMESTRE
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Química
Paulina Gómez
Octavo básico
2016
Teoría atómica, estructura del
átomo
Primero
GUIA DE ESTUDIO N°1
MODELOS ATÓMICOS DALTON, THOMSON, RUTHERFORD
Nombre:
Curso:
Fecha:
TEORÍA ATÓMICA:
Objetivos:
-Describir los distintos modelos atómicos
-Definir términos usados en la teoría atómica
Actualmente no es una novedad que todo el mundo hable de átomos o moléculas como
constituyentes de la materia, debido a los avances en el campo de la investigación científica. Pero
todo se debe a cambios en la historia desde los griegos hasta nuestros días.
Hacia el siglo V a. c. Leucipo y Demócrito pensaron que la materia estaría compuesta por
pequeñas esferas indivisibles a las cuales llamaron ÁTOMOS.
En 1808, John Dalton propone un modelo para el átomo, sus postulados son:
1.-La materia está compuesta por átomos que son las
partículas más pequeñas que pueden participar en los
compuestos y no se alteran ni se dividen en los procesos
químicos.
2.-Los átomos de una misma sustancia tienen idénticas
propiedades físicas (peso y tamaño) y químicas,
3.-y las sustancias diferentes, propiedades distintas (los
átomos de cloro son iguales Cl-Cl, pero los átomos do cloro y
oxígeno son diferentes entre sí)
4.-Los compuestos se forman por la unión de átomos en
proporción numérica sencilla.
La idea atómica de Dalton era más precisa y clara que la de
Demócrito. A pesar de ello Dalton no intentó describir la
estructura o composición de los átomos, pues los
consideraba la partícula más pequeña. Pronto surgieron
interrogantes que hicieron pensar que la estructura atómica
no podía ser tan sencilla como suponía Dalton.
Entre las situaciones que la Física y Química no podrían explicar se encuentran:
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Descargas eléctricas en gases a baja presión.
La radiactividad.
Los espectros de emisión.
La electrólisis.
En 1879 Wilham Crookes trabajando con tubos de descarga Fig.1 observó que al conectar el
aparato se producían ráfagas de luz entre los electrodos metálicos, estos destellos iban desde el
cátodo (polo negativo) hacia el ánodo (polo positivo) por lo que los llamó RAYOS CATÓDICOS
Fig.1
Más tarde se perfeccionó este tubo, haciéndolo en forma de cono.
Se colocó una placa (cruz de malta) Fig.2 en el camino de los rayos y se observó una imagen nítida
de ella (producía sombra), se dedujo que los rayos viajarían en línea recta. Además, se calentaba el
metal y si se colocaba una paleta Fig.3, esta giraba. Se calculó entonces que estas partículas
poseían masa.
Fig.2
Fig.3
En 1897, Joseph John Thomson, utilizó un modelo semejante al anterior, pero además incluyo un
par de placas magnéticas y otras eléctricas en el cambio de estas partículas, ya llamadas
ELECTRONES.
Haciendo experimentos, colocando y sacando estas placas observó que los rayos siempre se
desviaban hacia el polo positivo, por lo tanto las partículas deberían poseer carga negativa. Además,
se colocaban los campos eléctricos y magnético, estos se compensaban (fig.4). A partir de estos
experimentos se dedujo una relación carga/masa= -1,76 x108 Coulomb/gramo para el electrón.
Fig.4
Este valor era independiente del gas contenido en el tubo y de la naturaleza de los electrodos, esto lo
condujo a la conclusión que todos los electrones son IGUALES.
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Entre 1908 y 1917, Robert Millikan desarrolló un experimento que le permitió determinar el
valor de la carga del electrón, que resultó ser –1,6 x 10 -19 Coulomb. De donde fue muy fácil,
entonces calcular la masa del electrón =9,09 x 10 -28 gramos.
Descubrimiento de los protones:
En 1886 Eugene Goldstein, demostró que en los tubos de descarga se formaba, también RAYOS
POSITIVOS O RAYOS CANALES. En su experimento, utilizó un tubo de descarga con el cátodo
perforado (fig.6). Observó que al conectar el aparato se producía un resplandor fuera de la región de
los electrodos, la naturaleza positiva de estos rayos se evidenció al hacerlos pasar por un campo
eléctrico. En oposición a los rayos catódicos, los rayos canales tenían masa y carga que dependía del
gas contenido en el tubo. Las partículas más ligeras se encontraban cuando el gas era hidrógeno, a
esta nueva partícula fundamental se le llamó PROTÓN.
Fig.6
Unos años después, W. Wein determinó la razón carga/masa= 9,58 x104 C/g para las partículas
positivas. Como la magnitud de la carga eléctrica para el electrón y el protón eran iguales pero de
signo opuesto, se pudo determinar la masa del protón y fue de 1,67 X 10 -24 gramos, es decir unas
1836 veces mayor que la del electrón.
MODELOS ATOMICOS
1- J.J Thomson postula un nuevo modelo atómico en 1897, en donde el átomo
sería una esfera maciza positiva que tendría incrustadas las partículas negativas,
las cuales pueden ser extraídas, su modelo se conoció como el budín de
pasas. La cantidad de electrones y protones debía ser la misma puesto que el
átomo se presenta en la materia como neutro.
Alrededor
de
1896,
se
descubrió que un compuesto llamado
Pechblenda, que era un óxido de uranio, emitía rayos capaces de velar una placa fotográfica
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En esos mismos años, Madame Curie continuó los estudios de ese tipo de sustancias,
llamadas entonces radiactivas, debido a que ella descubrió dos elementos que también emitían
rayos: polonio y radio. Realizando diversos experimentos, lograron determinar la existencia de tres
tipos de rayos: alfa, beta y gamma; positivos (núcleos de He), negativos (electrones) y neutros (luz),
respectivamente.
2- En 1911, Ernest Rutherford realizó experimentos con elementos radiactivos que producían rayos
de tipo alfa
Bombardeó una finísima lámina de oro con los
rayos producidos por polonio. El científico pudo
verificar que la mayoría de las partículas alfa no
se desviaban al pasar por la lámina de oro,
algunas pocas lo hacían y un número muy
pequeño retrocedía.
Conclusiones:
a) Debido a que la mayoría de las partículas
alfa atravesaban la lámina de oro, sin
desvío, la materia estaría constituida CASI
ENTERAMENTE POR ESPACIO VACIO.
b) Las regiones donde apenas pocas
partículas retrocedían, serían PEQUEÑOS
NÚCLEOS
MACIZOS
que
también
estarían
cargados
positivamente
(NÚCLEO).
c) En tales núcleos se concentraría la MASA
DE ATOMO.
d) Los electrones girarían en torno al núcleo,
de manera semejante al sistema solar.
Su modelo atómico es conocido como el modelo planetario debido a su semejanza con el
sistema solar
Aunque Rutherford no llegó a descubrir los NEUTRONES, preveía su existencia. Estos fueron
encontrados por Chadwick en 1932; él ocupa la llamada cámara de niebla y en la reproducción
observa que una partícula retrocedía. Ésta resultó tener carga eléctrica cero y poseer una masa igual
a la del protón.
Fallas del Modelo de Rutherford:
a) Según la teoría electromagnética una carga eléctrica en movimiento
circular debe emitir radiación y por tanto, perder energía, lo que estaría
implicando un acercamiento cada vez mayor del electrón al núcleo del
átomo, provocando finalmente su destrucción
b) En tiempos de Rutherford no se conocía el neutrón
El átomo entonces está compuesto por PROTONES, NEUTRONES Y
ELECTRONES
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RECORTABLE
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