INICIO ESQUEMA 4 INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo La materia: propiedades eléctricas y el átomo PARA EMPEZAR ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Esquema de contenidos Para empezar, experimenta La materia: propiedades eléctricas y el átomo y piensa Átomos Naturaleza eléctrica de la materia Partículas subatómicas El átomo Isótopos Iones Versorio Electroscopio Péndulo eléctrico Modelo atómico de Thomson Modelos atómicos Modelo atómico de Rutherford Modelo atómico de Bohr Experiencia de la lámina de oro El método científico y los modelos atómicos Radiactividad Fisión y fusión nuclear ANTERIOR SALIR Modelo atómico actual INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo CLIC PARA CONTINUAR Para empezar, experimenta y piensa ¿Es posible que los papelitos se agiten dentro de la caja sin moverla? ¿Cómo crees que lo hemos conseguido?… Se han mezclado la sal y la pimienta… ¿Serías capaz de separarlas? ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Naturaleza eléctrica de la materia CLIC PARA CONTINUAR El ámbar y el vidrio se electrizan con diferente carga cuando son frotados con lana o seda, respectivamente. Dos trozos de ámbar electrizados se repelen. Dos trozos de vidrio electrizados se repelen. Un trozo de vidrio y otro de ámbar electrizados se atraen. Cuando se acercan dos cuerpos con carga eléctrica neta del mismo signo, se repelen, y cuando se acercan dos cuerpos con carga eléctrica neta de distinto signo, se atraen. FUERZAS ENTRE CARGAS ELÉCTRICAS ANTERIOR SALIR ESQUEMA INICIO INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo CLIC PARA CONTINUAR El electroscopio Barra cargada Tapón corcho El electroscopio es un aparato que sirve para detectar cuerpos cargados. Barra cargada de Barra metálica Barra cargada Bola metálica Por contacto Láminas metálicas Por inducción Si tocamos la varilla con una barra metálica, se descarga. +++ + + ANTERIOR SALIR ESQUEMA INICIO INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo El péndulo eléctrico CLIC PARA CONTINUAR Coulomb + + + + + + + + ATRACCIÓN + REPULSIÓN ATRACCIÓN REPULSIÓN + + + + + + + + + ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo ANIMACIONES CLIC PARA CONTINUAR El versorio El versorio fue inventado por William Gilbert hacia el año 1600 para detectar cuerpos cargados. Contacto Lámina fija + + ++ + + ++ Escala Lámina móvil ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo ANIMACIONES Partículas subatómicas CLIC PARA CONTINUAR Gotitas de aceite electrizadas Placa cargada positivamente Atomizador + + Ajustando el voltaje se consigue dejar la gota en suspensión. + + Robert Millikan midió la carga de la gota en suspensión y encontró que, para distintas gotitas, la carga era siempre múltiplo de una carga elemental. La carga del electrón es de 1,602 · 10−19 C. Gas Microscopio Placa cargada negativamente Gotita de aceite en suspensión ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA ANIMACIONES INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Átomos CLIC PARA CONTINUAR CLORO SODIO Número másico, A 35 17 23 Cl 11 Na Número atómico, Z 17 Número de protones 11 17 Número de electrones 11 A – Z = 35 – 17 = 18 Número de neutrones A – Z = 23 – 11 = 12 ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo ANIMACIONES Isótopos CLIC PARA CONTINUAR Se llaman isótopos los átomos que tienen el mismo número de protones y se diferencian en el número de neutrones. Por tanto, presentan el mismo Z y diferente A. Protio 1 1H Deuterio 2 1H Tritio Casi todos los elementos químicos presentan isótopos. Habitualmente, todos los isótopos de un elemento reciben el mismo nombre; como excepción, el hidrógeno tiene tres isótopos que poseen un nombre propio. ANTERIOR SALIR 3 1H INICIO ESQUEMA ANIMACIONES INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo CLIC PARA CONTINUAR Iones CATIÓN ANIÓN 8+ 3+ 3– Li neutro 8– O neutro Átomo de oxígeno (O) Átomo de litio (Li) 3+ 2– Li+ catión 8+ 10 – ANTERIOR SALIR O2 – anión INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Modelo atómico de Thomson CLIC PARA CONTINUAR Según Thomson, el átomo debía ser como una gran masa de carga positiva, e insertados en ella debían estar los electrones. La carga negativa de los electrones compensaba la carga positiva, para que el átomo fuera neutro. Carga positiva Cargas negativas ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Experiencia de la lámina de oro Una de cada 10 000 partículas alfa rebotaba al llegar a la lámina y volvía hacia atrás. Plomo CLIC PARA CONTINUAR Lámina de oro Una pequeña proporción de partículas alfa atravesaba la lámina, pero sufrían una leve desviación. Película fotográfica Partículas α Mineral de uranio La mayoría de las partículas alfa atravesaba la lámina de oro sin desviarse. ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo ANIMACIONES Modelo atómico de Rutherford CLIC PARA CONTINUAR Con el modelo de Rutherford queda totalmente explicada la experiencia de la lámina de oro. Electrones Partículas que pasan cerca de un núcleo y su trayectoria se desvía. Núcleo Partículas alfa que llegan a la lámina de oro y la atraviesan sin desviarse, ya que no encuentran ningún obstáculo. Solo una pequeñísima proporción de partículas choca con un núcleo, es repelida y vuelve hacia atrás. El átomo está formado por un núcleo muy pequeño y una corteza. En el núcleo está concentrada toda su carga positiva y casi toda su masa; en la corteza están los electrones girando alrededor del núcleo. ANTERIOR SALIR ESQUEMA INICIO INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Modelo atómico de Bohr CLIC PARA CONTINUAR Según el modelo atómico de Bohr, los electrones de la corteza giran alrededor del núcleo describiendo solo determinadas órbitas circulares. Electrones Núcleo Átomo de sodio (Na) Átomo de fósforo (P) Átomo de oxígeno (O) ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Modelo atómico actual CLIC PARA CONTINUAR Un orbital es una región del espacio en la que existe una probabilidad máxima de encontrar al electrón. Orbital 1s z Orbital 2s z z y y y x x x Orbital 2px Orbital 2py Orbital 2pz ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA ANIMACIONES INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo El método científico y los modelos atómicos CLIC PARA CONTINUAR Observaciones. Thomson y otros científicos realizaron una serie de experiencias que permitieron aislar y determinar la masa y la carga de las partículas del átomo. 1 Conclusiones y publicación. Se acepta como válido el modelo atómico de Rutherford. El análisis de los datos indicó que la hipótesis inicial no era cierta. Nueva hipótesis. El átomo está formado por un núcleo muy pequeño, en el que están concentradas la carga positiva y casi toda la masa del átomo, y una corteza mucho mayor, donde se hallan los electrones girando alrededor del núcleo. (Modelo atómico de Rutherford.) 2 Hipótesis. El átomo debe ser como una gran masa de carga positiva, e insertados en ella deben estar los electrones. (Modelo atómico de Thomson.) 7 8 6 3 ¿Hipótesis cierta? Para comprobar la hipótesis de Thomson se idean experiencias. 5 Análisis de datos. Analizaron 4 las huellas que las partículas alfa que bombardeaban la lámina de oro dejaban sobre la película fotográfica Experimentación. Geiger y Marsden realizaron la experiencia de la lámina de oro. que rodeaba el conjunto. ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo ANIMACIONES CLIC PARA CONTINUAR Radiactividad La pérdida o ganancia de algunas partículas subatómicas es el fenómeno de la radiactividad. Rayos α Rayos β Rayos γ Hormigón Placa de aluminio ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Fisión y fusión nuclear La rotura del núcleo de ciertos isótopos de algunos elementos químicos para dar otros núcleos más pequeños se denomina fisión nuclear. CLIC PARA CONTINUAR neutrón ANTERIOR núcleo SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Enlaces de interés Experiencia de Rutherford Marie Curie y la radiactividad IR A ESTA WEB IR A ESTA WEB ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA ANIMACIONES INTERNET FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo CLIC PARA CONTINUAR Animaciones: 1.ª página Estructura electrónica Configuración electrónica ABRIR Formación de núcleos atómicos ABRIR Fisión y fusión nuclear ABRIR ABRIR ANTERIOR SALIR INICIO ESQUEMA INTERNET ANIMACIONES FÍSICA Y QUÍMICA 3.º ESO Unidad 4: La materia: propiedades eléctricas y el átomo Animaciones: 2.ª página Modelos atómicos ABRIR ANTERIOR SALIR
