tema 3 – estructura atómica de la materia
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Colegio “La Inmaculada” Misioneras Seculares de Jesús Obrero Nueva del Carmen, 35. – 47011 Valladolid. Tel: 983 29 63 91 Fax: 983 21 89 96 e-mail: [email protected] Área de Física y Química 3º de ESO Apuntes de Área TEMA 3 – ESTRUCTURA ATÓMICA DE LA MATERIA . Objetivos / Criterios de evaluación O.4.1 Comprender la estructura y la composición de la materia. O.4.2 Utilizar modelos para explicar la estructura de la materia. O.4.3 Conocer la naturaleza eléctrica de la materia. O.4.4 Identificar las partículas que constituyen el átomo y saber cómo están distribuidas. O.4.5 Entender los conceptos de número atómico, número másico y masa atómica. O.4.6 Conocer el concepto de isótopo. O.4.7 Valorar las aplicaciones de las sustancias radiactivas. O.4.8 Apreciar la utilización de isótopos en nuestra vida y el medio ambiente. O.4.9 Saber cómo se disponen los electrones en el átomo. O.4.10 Utilización de la energía nuclear y conocer sus ventajas e inconvenientes. 1. La concepción del átomo (página 70) Desde los orígenes de la historia, los filósofos primero, los científicos después, se preguntaban por la naturaleza y la composición del universo. Teoría de los cuatro elementos: Empédocles (V adC) afirmaba la existencia de 4 elementos, agua, aire, fuego y tierra. Según Aristóteles (IV adC) eran el resultado de la unión de las propiedades calor, sequedad, fío y humedad. Teoría del atomismo Def. átomo: es, según estableció Demócrito, las partículas de la materia que ya no podían dividirse más. Teoría atómica de Dalton (XIX): 1. Los elementos químicos están formados por partículas indivisibles llamadas átomos. 2. Los átomos de un mismo elemento son iguales tanto en su masa como en las demás propiedades. 3. Los átomos de elementos distintos son distintos son diferentes. Y pueden unirse entre sí para formar compuestos químicos. Naturaleza eléctrica de la materia: Distintos experimentos llevaron a la certeza de la naturaleza eléctrica de la materia. En primer lugar, y utilizando tubos de descarga eléctrica rellenos de gases, se descubrieron dos tupos de rayos, los catódicos, que tenían carga negativa y están formados por electrones. Más tarde, y analizando los rayos canales se descubrió la existencia del protón, de carga positiva y mucha más masa que el electrón. Tema 3 – Estructura atómica de la materia. Colegio “La Inmaculada” Misioneras Seculares de Jesús Obrero Nueva del Carmen, 35. – 47011 Valladolid. Tel: 983 29 63 91 Fax: 983 21 89 96 e-mail: [email protected] Área de Física y Química 3º de ESO Apuntes de Área Teoría atómica de Thomson: Surge después del descubrimiento de la naturaleza eléctrica de la materia y del electrón 1. Los átomos están formados por una esfera uniforme cargada positivamente 2. En esa esfera están incrustados los electrones. Partículas muy pequeñas cargadas negativamente. Teoría atómica Rutherford. A raíz del experimento realizado por él. 1. Los átomos son neutros eléctricamente y están formados por un núcleo muy pequeño y una corteza. 2. El núcleo tiene casi toda la masa y carga positiva. 3. La corteza es muy grande en comparación con el núcleo, tiene carga negativa y muy poca masa. En ella los electrones giran alrededor del núcleo. Hasta el descubrimiento del neutrón, el átomo de Rutherford tenía dificultades para explicar la mayor masa de los átomos de la que correspondía exclusivamente a los protones. Átomo de Bohr. 1. En la corteza los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas circulares estacionarias que dependen de su energía. Cuando pasan de una órbita a otra absorben o emiten energía en forma de radiación. En el núcleo se encuentran los protones y los neutrones. Tiene, por tanto casi toda la masa del átomo y la carga positiva. Partículas subatómicas: Son las partículas en que podemos considerar divididos los átomos. Electrón: Son partículas negativas de masa pequeña Protón: Son partículas positivas de masa grande Neutrón: Son partículas sin carga eléctrica de masa grande. Partícula Carga 1.602·10-19 C Masa, 1uma= 1.675·10-27 kg Situación en el átomo Observaciones: Electrón (e-) Negativa 0 uma Corteza Thomson Protón (p+) Positiva 1 uma Núcleo Goldstein Neutrón (n0) Sin carga 1 uma Núcleo Chadwick Tema 3 – Estructura atómica de la materia. Colegio “La Inmaculada” Misioneras Seculares de Jesús Obrero Nueva del Carmen, 35. – 47011 Valladolid. Tel: 983 29 63 91 Fax: 983 21 89 96 e-mail: [email protected] Área de Física y Química 3º de ESO Apuntes de Área 2.Caracterización de los átomos (página 78) Def. Número atómico: Es el número de protones que tiene un átomo. Identifica el elemento a que pertenece. Def. Número másico: Es la suma del número de protones y neutrones de un átomo. Indica su masa. Def. uma: es la unidad para la masa de átomos y partículas subatómicas. 1 uma es la doceava parte de la masa de un átomo de carbono-12 y vale 1,675*10-27 kg Def. Isótopos: Son átomos con el mismo número atómico y distinto número másico, es decir, átomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones. Def. ión: Son átomos con carga eléctrica. Cationes si han perdido electrones y tienen carga positiva. Aniones si han ganado electrones y tienen carga negativa. 3. Configuración electrónica Def. Configuración electrónica: es la forma en que se disponen los electrones de un átomo en las distintas órbitas de la corteza. En el átomo hay 7 niveles de energía distintos. Cada nivel está compuesto por órbitas diferentes. (s – Sharp, p – Principal, d – diffuse y f – fundamental) Cada órbita tiene capacidad para un número determinado de electrones. Los electrones se disponen en las distintas órbitas según un orden fijo que corresponde con el nivel de energía del electrón. En la configuración electrónica de un átomo se indica el último orbital ocupado y los electrones que tiene. Se calcula utilizando el llamado diagrama de Moeller http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_iv/3eso_bloque_iv.htm# apartado_1 - - - 10 e - Niveles energéticos 2e 6e 14 e Nivel 7 s p Nivel 6 s p d Nivel 5 s p d f Nivel 4 s p d f Nivel 3 s p d Nivel 2 s p Nivel 1 s Tema 3 – Estructura atómica de la materia.
