TRABAJO COLABORATIVO/BLOGGER TALLER NO. 1 DE COMPLEMENTACIÓN Y PROFUNDIZACIÓN TEMA: MODELOS ATÓMICOS ROSA ISELA AÑEZ ARGOTE ANGIE CARRILLO LOPEZ MARIANELLA HERNÁNDEZ HERNÁNDEZ LUCY MARCELA OROZCO LOPEZ MARTHA CAROLINA RODRIGUEZ ANGARITA Profesor: JAIRO ENRIQUE REQUENA MONTENEGRO INSTITUCIÓN EDUCATIVA NACIONAL AGUSTIN CODAZZI AREA: CIENCIAS NATURALES/QUIMICA AGUSTIN CODAZZI- CESAR 10-01 JM 2015 INTRODUCCIÓN El presente taller evaluativo, se llevo a cabo a través de los conceptos aprendidos en la respectiva aula de clase, los cuales nos proporcionaron la información para su desarrollo. El trabajo en si tiene el fin de familiarizarnos con la historia de los modelos atómicos y quienes fueron sus principales representantes, conocer y llegar a aplicar de manera correcta de conceptos como lo son: isótopos e isóbaros, etc. La característica principal del trabajo es implementar y profundizar bien los conceptos, aplicándolos en forma de taller a realizar en forma grupal. A continuación procederemos a resolver el trabajo. OBJETIVOS COMPLEMENTACIÓN Y PROFUNDIZACIÓN SOBRE MODELOS ATÓMICOS Y DEMÁS TEMAS O SUBTEMAS QUE CONLLEVA. IMPLEMENTACIÓN DE CONCEPTOS. BUENA REALIZACIÓN DE PROCEDIMIENTOS MATEMÁTICOS. MODELOS ATÓMICOS 1. A través de una tabla comparativa explica cada uno de los modelos atómicos. Desde los griegos (Leucipo -Demócrito) hasta Ernest Rutherford. Esta tabla debe incluir los dibujos o esquemas de los respectivos modelos. Marianella Hernández CREADORES POSTULADOS DEMÓCRITO Demócrito desarrolló la “teoría atómica del universo”, concebida por su mentor, el filósofo Leucipo. Esta teoría, al igual que todas las teorías filosóficas griegas, no apoya sus postulados mediante experimentos, sino que se explica mediante razonamientos lógicos: V-IV a. C. Los átomos son eternos, indivisibles, homogéneos, incompresibles e invisibles. Los átomos se diferencian solo en forma y tamaño, pero no por cualidades internas. Las propiedades de la materia varían según el agrupamiento de los átomos. 1. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir. JOHN DALTON (1766-1844) 2. Los átomos de un mismo elemento son iguales entre sí, tienen la misma masa y propiedades. Los átomos de diferentes elementos tienen masas diferentes. Comparando las masas de los elementos con los del hidrógeno tomado como la unidad propuso el concepto de peso atómico relativo. 3. Los átomos permanecen sin división, aun cuando se combinen en las reacciones químicas. 5. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas “átomos”. Estos átomos no se pueden dividir, no se crean ni se destruyen, y nunca cambian. MODELO ATÓMICO THOMSON Introduce la idea de que el átomo puede dividirse en las llamadas partículas fundamentales: .Electrones, con carga eléctrica negativa .Protones, con carga eléctrica positiva .Neutrones, sin carga eléctrica y con una masa mucho mayor que la de electrones y protones. Thomson considera al átomo como una gran esfera con carga eléctrica positiva, en la cual se distribuyen los electrones como pequeños granitos (de forma similar a las pepitas de una sandía). RUTHERFORD En 1911, Rutherford introduce el modelo planetario, que es el más utilizado aún hoy en día. Considera que el átomo se divide en: · Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo). · Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol. 2. Explica los hechos o descubrimientos que antecedieron al modelo atómico propuesto por Ernest Rutherford. Angie Carrillo Descubrimiento de la radiactividad La radiactividad se define como la propiedad que poseen los átomos de algunos elementos de emitir radiaciones. Debido a que las radiaciones son partículas subatómicas, los elementos radiactivos se transforman en otros elementos, pues la constitución íntima de sus átomos cambia. Estas radiaciones pueden ser de cuatro tipos distintos: Rayos alfa (α): son partículas formadas por dos protones y dos neutrones, por lo que poseen una carga positiva, igual a dos veces la carga de un protón. Debido a que la masa y el volumen de las partículas alfa son relativamente elevados, estas radiaciones viajan a una velocidad baja, y tienen un poder de penetración igualmente bajo. Rayos beta¯ (β¯): se trata de haces de electrones, 7.000 veces más pequeños que las partículas alfa y que viajan a una velocidad cercana a la de la luz, por lo que poseen un poder de penetración medio. Rayos beta + (β+): son haces de partículas similares a los electrones, pero con carga positiva, denominadas positrones. Tienen las mismas propiedades que las partículas __, en cuanto a masa, velocidad y capacidad de penetración. Dado que son antagonistas de los electrones, cuando un electrón y un positrón se chocan, se aniquilan mutuamente, convirtiéndose en energía electromagnética. Rayos gamma (Ɣ): estos rayos son radiaciones electromagnéticas, con un contenido energético muy superior al de la luz visible, por lo que no poseen masa y tienen una gran capacidad de penetración (fi gura 7). Descubrimiento de los rayos X A fines del siglo XIX, en 1895, Wilhelm Roentgen (1845-1923), estudiando los rayos catódicos, observó que una lámina recubierta con ciano-platinato de bario, que estaba a cierta distancia del tubo, emitía una fluorescencia verdosa. Afirmó que dicha fluorescencia correspondía a unos rayos que atravesaban los materiales poco densos, como la madera, pero que no pasaba a través de los más densos, como los metales. Además, no sufrían desviación por campos eléctricos o magnéticos. Por esta razón, concluyó que estos rayos no debería estar formados por partículas cargadas y en esto se parecían a los rayos de luz. Roentgen los llamó rayos X. Los dos descubrimientos mencionados dejaban entrever que había espacio entre los átomos que conformaban los materiales conocidos, pero no estaba claro cómo ni dónde se distribuían estos espacios. 3. Explicar las inconsistencias del modelo atómico propuesto por Rutherford. Lucy Orozco El modelo atómico de Rutherford tenía unas inconsistencias, de acuerdo con la física clásica toda partícula acelerada, como es el caso del electrón girando alrededor del núcleo de un átomo, hasta terminar precipitándose sobre el núcleo dando lugar a un colapso atómico. 4. Explicar el modelo atómico propuesto por Niels Bohr. Rosa Añez El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905. 5. Define los siguientes conceptos: átomo, núcleo, corteza o periferia, protón, electrón, neutrón, número atómico, masa atómica, isótopos, isóbaros. Angie Carrillo Átomo: es un constituyente de la materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elementales sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Núcleo: Podría decirse que se trata del componente principal o esencial de algo, al que se suman o acoplan otros elementos para conformar una totalidad o un conjunto. Corteza o periferia: se conoce un número muy grande de corpúsculos constitutivos del átomo, podemos decir que esencialmente se reducen a tres, llamados PARTICULAS FUNDAMENTALES, que son: electrones, protones y neutrones. Protón: es la cantidad más pequeña de electricidad positiva que existe individualmente. Electrón: Se puede definir como la más pequeña cantidad de electricidad negativa que existe individualmente. Neutrón: Es la cantidad más pequeña de masa material que existe individualmente sin carga eléctrica. Numero atómico: es el número total de protones que tiene el átomo. Se suele representar con la letra Z. Los átomos de diferentes elementos tienen distintos números de electrones y protones. Un átomo en su estado natural es neutro y tiene número igual de electrones y protones. Masa atómica: es la masa de un átomo, más frecuentemente expresada en unidades de masa atómica unificada.1 La masa atómica puede ser considerada como la masa total de protones y neutrones (pues la masa de los electrones en el átomo es prácticamente despreciable) en un solo átomo (cuando el átomo no tiene movimiento). Isotopos: Son átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen el mismo número de protones (número atómico Z), pero diferente en el número de neutrones (número de masa A). Isobaros: Existen átomos de elementos diferentes, con características propias, que poseen isótopos con el mismo número de masa (A). A estos elementos se les da el nombre de isóbaros y son comunes en elementos radiactivos. 6. Completar la siguiente tabla e indicar qué átomos son isótopos y cuales son isóbaros: Martha Rodríguez 7. Dados los siguientes isótopos, calcular su masa atómica promedio: Martha Rodríguez A. Ti = 46 (8.0%), 47 (7.3%), 48 (73.8%), 49 (5.5%), 50 (5.4%) [46 (8.0%)+ 47 (7.3%)+ 48 (73.8%) +49 (5.5%)+ 50 (5.4%)] 100 = 4793 100 Ti=47, 93 B. Sr = 84 (0.56%), 86 (9.86%), 87 (7.0%), 88 (82.6%) [84 (0.56%) +86 (9.86%)+ 87 (7.0%)+ 88 (82.6%)] 100 = 8783.53 100 Sr = 87,8353 C. Cu = 63 (69.17%), 65 (30.83%) [63 (69.17%), 65 (30.83%)] 100 = 6361.66 100 Cu =63.6166 D. K = 39 (93.26%), 40 (0.012%), 41 (6.73%) [39 (93.26%)+ 40 (0.012%) +41 (6.73%)] 100 = 3913.55 100 K = 39.1355 8. Escribir lo que dicen los siguientes principios: Lucy orozco Principio de Exclusión de Pauling: Un orbital no puede contener más de dos electrones, y los espines de dichos electrones deben tener valores opuestos. Se representan. Principio de máxima multiplicidad o regla de Hund: Los electrones que pertenecen a un mismo subnivel se disponen de manera que exista el mayor número posible de electrones desapareados con el mismo valor de espín. Cuando un orbital contiene únicamente un electrón, se dice que este electrón está desapareado. Principio de Incertidumbre de Heisemberg: De acuerdo con lo establecido por Bohr, el electrón del átomo de hidrógeno gira en torno al núcleo siguiendo una trayectoria bien definida, y por lo tanto es posible calcular su posición y cantidad de movimiento en cada punto (fi gura 24). Sin embargo, en 1926, Werner Heisemberg sostuvo que tal descripción no era posible, pues nuestra forma de observar y medir las cosas no nos permite hacerlo con completa objetividad. Así, siempre que observamos o medimos algo, afectamos al objeto observado. El resultado de esta premisa es que no es posible conocer simultáneamente la posición y la cantidad de movimiento (momento lineal) de una partícula subatómica, pues cuanto más exacta sea la estimación de un parámetro, menos podremos saber sobre el otro. De esta manera ya no se emplean números absolutos sino probabilidades para referirse a cualquier parámetro que caracterice una partícula subatómica. 9. Determinar los valores para los números cuánticos (n, l, m, s) para los siguientes electrones: Rosa Añez A. 2s1 B. 5p1 C. 3d1 D. 4f1 2s1 n 2 2 L 0 0 m 0 0 s ½ -1/2 L 1 1 1 1 1 1 m -1 -1 0 0 1 1 S ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 L 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 m -2 -2 -1 -1 0 0 1 1 2 2 S ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 5p1 n 5 5 5 5 5 5 3d1 n 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4f1 n 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 L 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 m -3 -3 -2 -2 -1 -1 0 0 1 1 2 2 3 3 s ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 ½ -1/2 10. a) Realizar la configuración electrónica para los siguientes átomos: Marianella Hernández 1) Z = 16 (S) 2) Z = 12 (Mg) 3) Z = 23 (V) 4) Z = 18 (Ar). . z=16 (S) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 z=12 (Mg)0 1s2 2s2 2p6 3s2 z=23 (V) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 z=18 (Ar) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 b) Realizar la estructura planetaria para los átomos anteriores. Z=16 (S) Z=12 (Mg) Z=23 (V) Z=18 (Ar) c) Realizar la configuración electrónica por orbitales para los átomos anteriores. Z=16 (S) 1s2 2s2 2p6 3s2 Z=12 (Mg) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Z=23 (V) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 Z=18 (Ar) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 CONCLUSIÓN Si bien el presente trabajo-taller abordó como temas la implementación de conceptos acerca de los modelos atómicos, etc., creemos que fue muy interesante realizar este trabajo, ya que aprendimos y se pudo lograr alcanzar la mayoría de los objetivos propuestos. Como resultado de la realización de este taller ya presentado, es posible concluir que existen distintos conceptos utilizados en química que nos ayudan a la buena implementación de procedimientos para hallar distintos resultados como lo es por ejemplo la configuración electrónica. Con los objetivos propuestos se puede llegar a la conclusión de que aprendimos mucho más acerca de los temas que se abarcaron en este trabajo.