ÁTOMO CONCEPCIÓN MODERNA

EL ÁTOMO La palabra átomo fue propuesta por los griegos Leucipo y Demócrito: A = sin: TOMO = división, consideraban que la materia estaba construida por átomos y que estos eran indivisibles. Planteaban la discontinuidad de la materia.Las primeras ideas sobre el átomo fueron conocidas hace unos 600 a. C. destacando entre ellas las ideas formuladas por los filósofos griegos. Demócrito y Leucipo: la materia está constituida por

partículas indivisibles llamadas átomos. Thales de Mileto: Partícula Fundamental: el agua. Anaxímides: Partícula Fundamental: el aire. Heráclito de Efeso: Partícula Fundamental: el fuego. Empédocles: Partícula Fundamental: la tierra. Aristóteles: Reunió a los cuatro principios

fundamentales: agua - aire - tierra - fuego.

Concepto ClásicoEs la mínima porción de materia, capaz de tener existencia independiente y ser divisible, con capacidad de combinación.Desde el punto de vista de la divisibilidad de la materia, el átomo es la porción más pequeña y última de la materia que se puede obtener mediante procedimientos químicos.

Concepto ModernoDesde el punto de vista moderno el átomo es un sistema energético en equilibrio; en cuyo centro contiene al núcleo, que es responsable de la masa del átomo y portador de la carga positiva; y a los alrededores de este, la nube electrónica donde se encuentra girando los electrones, en igual número, razón por la cual el átomo es neutro.

Modelos Atómicos1. Modelo de John DaltonDalton en 1808, propuso el primer modelo atómico estableciendo los siguientes postulados:

- Los elementos químicos están constituidos por partículas pequeñas llamadas átomos que son indivisibles, impenetrables e indestructibles.

- Los átomos de un mismo elemento son iguales en todas sus propiedades especialmente en tamaño y peso (masa).

- Los átomos de elementos diferentes son totalmente diferentes en todas sus propiedades.

- Los diversos compuestos químicos están formados por átomos combinados en proporciones fijas, estos se combinan de acuerdo a una relación aritmética sencilla.

2. Modelo de Joseph ThompsonPartiendo de las propiedades que descubrió acerca de los rayos catódicos (flujo de electrones), Thompson propone el Primer Modelo Atómico, con las siguientes

características: el átomo es de forma esférica, con masa compacta y carga positiva distribuida homogéneamente; dentro de la esfera se encuentran incrustados los electrones con un movimiento vibratorio y en cantidad suficiente como para neutralizar la carga positiva de la esfera; por lo tanto, el átomo es eléctricamente neutro.Por la apariencia que presentaba este modelo, fue denominado “Modelo de budín de pasas”.

3. Modelo de Lord Ernest RutherfordEn base a la experiencia realizada, Rutherford en 1911, postuló un nuevo modelo atómico denominado Modelo Planetario según el cual el átomo está constituido por un núcleo y una corteza. El modelo de Rutherford se sintetiza en los siguientes postulados.- El átomo presenta una parte central positiva llamada

Núcleo, cuyo diámetro es 10 000 veces mayor que el átomo. En el núcleo se concentra casi la totalidad de la masa del átomo.

- Alrededor del núcleo giran los electrones formando órbitas circulares a manera de un sistema planetario

en miniatura, donde el sol estaría representado por el núcleo y los planetas serían los electrones.

- Todo átomo es eléctricamente neutro; esto es, que cada átomo debe tener tantos electrones en su parte externa como cargas positivas en el núcleo atómico (sistema de energía en equilibrio).

4. Saltos Cuánticos de BohrPara superar la objeción planteada al modelo atómico de Rutherford, en 1943, el físico danés Niels Bohr resolvió este problema aplicando la Teoría Cuántica creada por su maestro Max Planck. Se funda en los siguientes postulados: La distancia entre el electrón y el núcleo es constante. Los electrones se encuentran girando alrededor del

núcleo sin ganar ni perder energía en forma circular y concéntrica, en regiones determinadas llamados Niveles Estacionarios de Energía.

Por consiguiente si un electrón se acerca al núcleo emite energía y si se aleja absorbe energía.

5. Modelo Atómico de Sommerfeld

Las tesis de Niels Bohr fueron rápidamente aceptadas, pero pronto requirieron de cierta modificación. La modificación más inmediata fue la propuesta de Arnold Sommerfeld en 1916, quien propuso que los electrones por tener el mimo tipo de carga eléctrica, forman campos magnéticos iguales por lo que se repelen; por tanto, no pueden tener órbitas circulares, sino órbitas elípticas, introduciendo así un nuevo concepto: el desdoblamiento de cada nivel de energía en subniveles de energía.

6. Modelo Atómico ActualEl modelo atómico actual es la evolución del modelo de Bohr quien ya había iniciado la utilización de la mecánica cuántica. Se trata de un modelo netamente matemático y probabilística que se fundamente en los siguientes principios:

Teoría Dual de la Materia De Broglie Principio de Incertidumbre Ecuación de Onda de Schrondinger

ESTRUCTURA ATÓMICA

EL NÚCLEO O NÚCLEO ATÓMICOEs la parte fundamental del átomo, ubicada en la región central, constituido por más de 20 tipos diferentes de partículas, siendo las más importantes los protones y los neutrones. Es importante el núcleo porque es la parte indispensable de la estructura del átomo, donde se encuentra concentrada la carga positiva representada por los protones.

Partículas Subatómicas del ÁtomoLas Partículas Subatómicas denominado también como Nucleones son los Protones y los Neutrones: Protones (p+)Son partículas de carga eléctrica positiva, descubiertos en 1911 por Rutherford. Su carga es mínima -1.6x10-19

Coulomb, convencionalmente +1. Su masa es de 1.672x10-24 g, en unidades químicas 1.0072 UMA, se considera 1 UMA. Neutrones (nº)Son partículas que no tienen carga eléctrica. Fueron descubiertos por James Chadwick en 1932. Su masa es ligeramente mayor a la del protón 1.675x10-24 g, en unidades químicas 1.0088 UMA, se considera 1 UMA.

PROPIEDADES DEL NÚCLEOLas propiedades del átomo dependen del núcleo, son el número atómico, número de masa (representación del núcleo).

Representación del NúcleoEl núcleo de un átomo se representa por tres datos fundamentales; símbolo, número atómico y el número de masa. La representación general para cualquier núcleo es:

ZA E ó Z E

A

Donde:E = Símbolo del elementoA = Número de masaZ = Número atómico

Número Atómico (Z)Conocido también como Número Casillero; es el número de protones libre que hay en el núcleo de cada átomo y se representa por la letra mayúscula “Z”; de donde:

Z = #p+

Número de Masa (A)Se le conoce también como Masa Atómica o como Peso de un Átomo; Es igual a la suma de los Protones más los Neutrones, que hay en el Núcleo, se representa por la letra “A”; si el átomo es neutro también resulta a la suma de Electrones y Neutrones.

A = p+ + nº

EJERCICIOS01. El núclido de un elemento presenta 4 neutrones.

Hallar el número de partículas Positivas.

E2x3(x - 8)

A) 52 B) 54 C) 56 D) 58 E) 60

02. La masa atómica de un átomo es el triple de su número atómico, si posee 48 neutrones determine el número de electrones.A) 22 B) 24 C) 26 D) 28 E) 30

03. En el núcleo de un átomo, los neutrones y protones están en la relación de 6 a 4, si su número atómico es 48. Hallar su número de masa.A) 100 B) 110 C) 120 D) 130 E) 140

04. La diferencia de los cuadrados de la masa atómica y número atómico es igual a la suma de la masa atómica y número atómico. Hallar el número de Neutrones.A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

05. Un átomo neutro posee 24 partículas negativas, si la cantidad de sus partículas neutras excede en 4

unidades a las partículas positivas. ¿Cuál es el número de masa de dicho átomo?A) 50 B) 52 C) 56 D) 51 E) 40

06. Relacione número – letra en forma adecuada para lo siguiente:1. Electrón a. Chadwick2. Protón b. Thompson3. Neutrón c. RutherfordA) 1a, 2c, 3bB) 1b, 2c, 3a C) 1b, 2a, 3c D) 1c 2b, 3a E) 1a, 2b, 3c

07. Determinar el número de masa y el número atómico de un átomo, si su diferencia de cuadrados es 675 y el número de neutrones es 15.A) 60; 45 B) 45; 30 C) 20; 5 D) 25; 10 E) 30; 15

08. Se tiene la siguiente representación de un núclido:

Xa/3a

determinar el número de partículas positivas sabiendo que el núcleo cuenta con 30 neutrones.A) 5 B) 15 C) 10 D) 45 E) 20

09. En cierto átomo el número de Protones es 5 unidades menor que el número de Neutrones. Si el número de Masa es 61. Determinar el número atómico.A) 10 B) 20 C) 25 D) 28 E) 30

10. Si el número de Protones es el 80% de número de Neutrones y el número de Masa es 126. Determinar el número atómico.A) 50 B) 51 C) 56 D) 60 E) N.A.

11. En cierto átomo el número de Protones es al número de Neutrones como 3 es a 4. Si el número de masa es 84. Determinar el número atómico.A) 30 B) 32 C) 34 D) 36 E) N.A.

Prof CARLOS MEGO ALTAMIRANOQUÍMICA: QUINTO GRADO