Post on 10-Jul-2015
ESTRUCTURA
ATÓMICA de la MATERIA
Revisemos algunos conceptos …
“Dulce y amargo,
frío y caliente,
al igual que los colores,
no son más
que sensaciones,…
… tan sólo existen los átomos
y el vacío.” Demócrito de Abdera
Siglo IV a.C.Grecia
Hoy sabemos que …
En el universo existe:
MATERIA
ENERGÍA
VACÍO
Una estrella (Eta Carina) ha colapsado, originando una supernova.Fotografía tomada en 1994 por el telescopio espacial Hubble.
M A T E R I AE N E R G Í A V A C Í O …
Te propongo un viaje imaginariopara conocer cómo está formada
l a m a t e r i al a m a t e r i a . .
¿Has escuchado hablar de
los átomosátomos?
¿Dónde hay átomos?¿Dónde hay átomos?
Sólidos, líquidos y gases estánSólidos, líquidos y gases están
formados por ÁTOMOS.formados por ÁTOMOS.
¿Dónde ¿Dónde hay hay
átomos?átomos?
En las plantas …En las plantas …
en los animales, …en los animales, …
… … en en los los minerales.minerales.
Las célulasLas células
de los de los seres vivosseres vivos están están constituidasconstituidas por millones por millones de de átomos.átomos.
Los átomos Los átomos no se pueden ver no se pueden ver
con un microscopio óptico.con un microscopio óptico.
Otros instrumentos, Otros instrumentos, inventados en los últimos años, inventados en los últimos años,
permiten obtener una permiten obtener una imagen computarizadaimagen computarizada
de los átomos...de los átomos...
Átomos de silicioÁtomos de silicio presentes en la superficie presentes en la superficie de un de un chipchip. . Imagen obtenida por medio del Imagen obtenida por medio del STM STM (Scanning Tunneling Microscope)(Scanning Tunneling Microscope)..
estrellas . . . . . . . átomosestrellas . . . . . . . átomos
En cuestión de tamaño …En cuestión de tamaño … “ “El hombre se encuentra a mitad de El hombre se encuentra a mitad de
camino entre la estrella y el átomo.”camino entre la estrella y el átomo.”Arthur EddingtonArthur Eddington
¿Cómo ¿Cómo están están
formados formados los los
átomos?átomos?
Partículas subatómicas:Partículas subatómicas:
ProtonesProtonesNeutronesNeutrones
ElectronesElectrones
Nucleones}
LosLos nucleonesnucleones sonson
loslos protones (p)protones (p) y losy los neutrones (n).neutrones (n).
Integran la parte Integran la parte centralcentral
del átomo, eldel átomo, el
NÚCLEO ATÓMICONÚCLEO ATÓMICO
LosLos electrones
se encuentran en movimientose encuentran en movimiento
alrededoralrededor del ndel núúcleo.cleo.
electroneselectrones
ÁTOMO
NÚCLEO PERIFERIA
ELECTRONESPROTONES NEUTRONES
CARGA POSITIVA SIN CARGA CARGA NEGATIVA
En resumen:
En todo átomo:
* * ElEl número de protones
es igual al número de electrones.
ZNÚMERO ATÓMICO
* La carga eléctrica del protón
y la carga eléctrica del electrón
tienen igual valor numérico
pero signo contrario
PORLOTANTO …
… Los átomos son
eléctricamente NEUTROS.
Carga positiva = carga negativa
átomos
Carbono Nitrógeno Oxígeno0
1
2
3
4
5
6
7
8
Carbono Nitrógeno Oxígeno
PROTONES
ELECTRONES
… Los átomos son
eléctricamente NEUTROS.
Comparemos los valores en un gráfico:
ElEl número de protones Z de un átomo
es una característica de cada elemento químico.
Carbono Z = 6Carbono Z = 6
Nitrógeno Z = 7Nitrógeno Z = 7
Oxígeno Z = 8Oxígeno Z = 8
Átomos con diferente número de protones,
corresponden a diferentes elementos.
El número de neutrones es, En general, igual o mayor que el número de protones.
hoy
0
20
40
60
80
100
120
140
160
PROTONESELECTRONESNEUTRONES
¿Cuál es laMASA
de las partículas subatómicas?
La masa de 1 protón es
1,67 x 10-24 gramos.Es decir...
0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6 7 gramos0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 6 7 gramos
La masa del neutrón es aproximadamente igual a la del protón.
1 neutrón 1 protón 1 neutrón 1 protón
La masa de un electrón es muchísimo menor que la de un protón o un neutrón:
1837 electrones igualan la masa de 1 protón...
1837 electrones 1 protón
Casi la totalidad de la masa del átomo
se encuentra en el núcleo.
¿Cuál es el
RADIO
del núcleonúcleo del átomo?
El núcleo del átomo de Uranio-92
que es uno de los más voluminosos,
es de
8 x 10-15 metros.Es decir...
0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 metros0 , 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 metros
El radio de los átomos es del orden de
10-10 metros.
¿Cuál es el
RADIO
de un átomo? átomo?
o sea que...
El
núcleo atómiconúcleo atómico
es 100.000 veces mas pequeño
que
el
átomo.átomo.
entre el núcleo y los electrones
existe espacio vacío
entre los átomos
existe espacio vacío
en el vacío no hay aire
hay nada
El vacío :
Número de masa Número de masa de un átomode un átomo es la suma deles la suma del
número de protonesnúmero de protones más elmás el número de neutrones.número de neutrones.
número de protones+
número de neutrones________________________
número de masa
ANÚMEROde MASA
Núcleo Núcleo del átomo de del átomo de carbono-12carbono-12
formado por formado por 6 protones6 protones y y 6 neutrones6 neutrones
Z = 6Z = 6 A = 12A = 12
Núcleo del átomo Núcleo del átomo de de carbono-13carbono-13
formado por formado por 6 protones6 protones y y 7 neutrones7 neutrones
Z = 6Z = 6 A = 13A = 13
De modo que …
los átomos de un mismo elemento pueden tener
diferente número de neutrones.
Se denominan ISÓTOPOS
casi todos los elementos químicos se presentan en la naturaleza en diferentes variedades isotópicas, cuya abundancia es muy diferente.
La composición de un nucleido X la expresamos:
NÚMEROde MASA
NÚMERO ATÓMICO
X
Otra forma:
Por ejemplo:
C146
Carbono - 14
Algunas palabritas que tienes que conocer y manejar:
protones
neutrones
electrones isótopos
Número de Masa A
Número atómico Z
Microscopio de efecto túnel
Microscopio electrónico
Abundancia isotópica}} nucleones nucleones
NUCLEIDOSNUCLEIDOS
Para completar la información puedes buscar:
1. ¿Por qué no es posible ver los átomos con un microscopio común?
4. ¿Cuáles son y cómo se llaman los isótopos del átomo de hidrógeno?
2. ¿Cómo funciona el microscopio electrónico?
3. ¿Qué es un microscopio de efecto túnel (STM)?
Realizado por Prof. María Crist ina ScagliaRealizado por Prof. María Crist ina Scaglia
Se utilizaron algunas ideas Se utilizaron algunas ideas del trabajo del Insp. Prof. Alberto Lahoredel trabajo del Insp. Prof. Alberto Lahore
20072007
Las fotografías son gentileza de Las fotografías son gentileza de un amigo: Julio González.un amigo: Julio González.