CUESTIONARIO

1. Describe cuales fueron los principios de la teora atmica hasta el establecimiento de la teora cuntica.

En 1808, Dalton public sus ideas sobre el modelo atmico de la materia las cuales han servido de base a la qumica moderna. Los principios fundamentales de esta teora son:

1. La materia est formada por minsculas partculas indivisibles llamadas tomos.

2. Hay distintas clases de tomos que se distinguen por su masa y sus propiedades. Todos los tomos de un elemento poseen las mismas propiedades qumicas. Los tomos de elementos distintos tienen propiedades diferentes.

3. Los compuestos se forman al combinarse los tomos de dos o ms elementos en proporciones fijas y sencillas. De modo que en un compuesto los de tomos de cada tipo estn en una relacin de nmeros enteros o fracciones sencillas.

4. En las reacciones qumicas, los tomos se intercambian de una a otra sustancia, pero ningn tomo de un elemento desaparece ni se transforma en un tomo de otro elemento.

2. Realiza un cuadro sinptico que explique en forma esquemtica y grficamente los experimentos que permitieron describir los componentes del tomo

EXPERIMENTOS DE

LOS COMPONENTES

DEL TOMO

ROBERT MILLIKAN

El experimento consiste de un bote

en el que hay un pulverizador de

gotas, dos placas metlicas

conectadas a unas bateras. En la

parte inferior tiene tres ventanas

por las que entran los rayos X que

ionizan las gotas de aceite.

Tambin habr una luz que

iluminar las gotas de aceite y un

visor para ver lo que ocurre con las

gotas.

JHON DALTON

Dedujo la estructura del dixido de

carbono y propuso la teora de que

cada molcula est compuesta por

un nmero definido de tomos.

Postul que todos los tomos de un

mismo elemento son idnticos entre

s y diferentes de los tomos de

cualquier otro elemento y los

consider como esferas rgidas e

indestructibles.

JOSEPH JOHN

THOMSON

Si las cargas negativas de los rayos

catdicos podran ser separadas en

un medio magntico. Thomson

construy un tubo de rayos

catdicos en cuyos extremos coloc

dos ranuras que a su vez fueron

conectadas a un electrmetro.

Thomson construy un tubo de

rayos catdicos con un vaco casi

perfecto, y con uno de los extremos

recubierto con pintura

fosforescente. Thomson descubri

que los rayos de hecho se podan

doblar bajo la influencia de un

campo elctrico.

Encontr que la relacin

carga/masa era ms de un

millar de veces superior a la

del ion Hidrgeno, lo que

sugiere que las partculas son

muy livianas o muy cargadas.

ERNEST

RUTHERFORD

El experimento consisti en

"bombardear" con un haz de

partculas alfa una fina lmina de

metal y observar cmo las

lminas de diferentes metales

afectaban a la trayectoria de

dichos rayos.

NIELS BOHR

analiz el espectro del hidrgeno y su

modelo atmico se basaba en unos

postulados, como que el tomo se

constitua por un ncleo y unos electrones

que rotaban alrededor de este tal que la

fuerza centrpeta era la de atraccin, que

no podan hacerlo a cualquier distancia,

sino a un mltiplo de cierto patrn y que

un electrn en una rbita, no absorbe ni

emite energa, sino que lo hace, lo

primero para agrandar su rbita a una

mayor, y lo segundo al pasar a una rbita

ms cercana al ncleo.

ARNOLD

SOMMERFELD

WERNER

HEINSBERGER

Sommerfeld perfeccion el

modelo atmico de Bohr

intentando paliar los dos

principales defectos de ste. Para

eso introdujo dos modificaciones

bsicas: rbitas casi-elpticas

para los electrones y velocidades

relativistas.

Werner Karl Heisenberg. Es

conocido sobre todo por formular

el principio de incertidumbre, una

contribucin fundamental al

desarrollo de la teora cuntica.

Este principio afirma que es

imposible medir simultneamente

de forma precisa la posicin y el

momento lineal de una partcula.

3. Relata cuales fueron las experiencias con sustancias radioactivas que permitieron atraer la atencin de las investigaciones sobre su existencia.

El fsico francs Henri Becquerel (1852-1908) descubri por casualidad la existencia de este tipo de radiaciones en 1896. En las dcadas posteriores al descubrimiento de Becquerel, el estudio de la radiactividad dio origen a diversos progresos que revolucionaron la comprensin de la naturaleza de la materia y condujo a la introduccin de numerosas aplicaciones prcticas de importancia.

En 1896, cuando estudiaba la relacin entre la fluorescencia y la emisin de rayos X en una sal de uranio, Becquerel comprob que las radiaciones emitidas eran semejantes a los rayos X pero no tenan nada que ver con la fluorescencia, puesto que la emisin no dependa de la exposicin de la sal a la luz y slo era producida por las sales de uranio, mientras que otras sustancias fluorescentes no la emitan. Los rayos emitidos se denominaron rayos Becquerel.

Los descubrimientos de Antoine Henri Becquerel interesaron mucho a los esposos Curie, especialmente a Marie, quien buscaba en ese entonces un tema para desarrollar su tesis doctoral. Pierre continu con sus proyectos de investigacin, mientras Marie empez a buscar la radiactividad natural en diversos compuestos, con el propsito de encontrar en la naturaleza otros elementos radiactivos adems del uranio. Y en efecto, descubri que exista otro elemento que emita tambin radiaciones: el torio.

4. Que son, los rayos X, como se los produce y cuales son propiedades que les permite atravesar algunos cuerpos y otros no

Los rayos X son una radiacin electromagntica de la misma naturaleza que las ondas de radio, las ondas de microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, los rayos ultravioleta y los rayos gamma. La diferencia fundamental con los rayos gamma es su origen: los rayos gamma son radiaciones de origen nuclear que se producen por la desexcitacin de un nuclen de un nivel excitado a otro de menor energa y en la desintegracin de istopos radiactivos, mientras que los rayos X surgen de fenmenos extranucleares, a nivel de la rbita electrnica, fundamentalmente producidos por desaceleracin de electrones. La energa de los rayos X en general se encuentra entre la radiacin ultravioleta y los rayos gamma producidos naturalmente. Los rayos X son una radiacin ionizante porque al interactuar con la materia produce la ionizacin de los tomos de la misma, es decir, origina partculas con carga (iones).

Los rayos X se producen siempre que se bombardea un objeto material con electrones de alta velocidad. Gran parte de la energa de los electrones se pierde en forma de calor; el resto produce rayos X al provocar cambios en los tomos del blanco como resultado del impacto..

Poder de penetracin:

Cuando una radiacin de rayos X incide sobre la materia parte de esos rayos es absorbida y parte es dispersada y otra parte atraviesa directamente la materia. Depende de factores tales como naturaleza atmica, densidad, espesor la materia y poder de penetracin de los rayos se absorber ms o menos la radiacin.

Por tejidos radiotransparentes entendemos aquellos que son atravesados fcilmente por la radiacin, en cambio en las sustancias radiopacas el comportamiento es inverso.

5 .Explica y dibuja el espectro contino de la luz y sus campos de aplicacin

Cuando se descompone la luz blanca del sol con la ayuda de un prisma, se observa un abanico de colores. Se dice que la luz blanca posee un espectro continuo porque se pasa de un color al otro sin interrupcin en la sucesin de colores. Experimentalmente, se constata que todo cuerpo (gaseoso o slido) sometido a altas presiones y altas temperaturas, emite un espectro continuo de luz.

6. Seala todas las diferencias entre radiacin infrarroja y ultravioleta que

son reconocidas para los siguientes usos

Las radiaciones solares que llegan a la tierra comprenden, adems de la luz visible, los rayos

ultravioletas (UV), los de mayor poder energtico, y los infrarrojos, ms suaves y responsables

de la sensacin de calor en la piel. Ambos se utilizan en la fototerapia y los infrarrojos

especialmente en la termoterapia, dos abordajes teraputicos que utiliza la Medicina Esttica en

sus intervenciones.

Los rayos ultravioletas se utilizan en el tratamiento de desrdenes de la piel crnicos como el

vitligo y la psoriasis. Se pueden aplicar asociados a medicamentos fotosensibilizantes que

pueden conducir a un mayor efecto del tratamiento. Los rayos ultravioleta forman parte del

conjunto de tcnicas empleadas por la fototerapia, que utiliza como mtodo teraputico la

radiacin electromagntica del espectro luminoso visible e invisible (luz solar, infrarrojos,

ultravioletas, lser o cromoterapia).

Los rayos ultravioleta se han hecho especialmente populares como mtodo de bronceado, en

este sentido, lo ms adecuado es recibir asesoramiento clnico sobre los riesgos y precauciones

a tomar si se desea realizar este tipo de prcticas.

El espectro UV-visible se utiliza para identificar algunos grupos funcionales de molculas, y

adems, para determinar el contenido y fuerza de una sustancia.

Se utiliza de manera general en la determinacin cuantitativa de los componentes de soluciones

de iones de metales de transicin y compuestos orgnicos altamente conjugados.

Se utiliza extensivamente en laboratorios de qumica y bioqumica para determinar pequeas

cantidades de cierta sustancia, como las trazas de metales en aleaciones o la concentracin de

cierto medicamento que puede llegar a ciertas partes del cuerpo.

Una diferencia obvia entre ciertos compuestos es su color. As, la quinona es amarilla; la clorofila

es verde; los 2.4 derivados del dinitrofenilhidrazona de aldehdos y de cetonas se extienden en

color de amarillo brillante a de color rojo oscuro, dependiendo de la conjugacin del enlace doble;

y el aspirin es descolorido.

Los rayos infrarrojos se emplean como tcnica independiente y complementaria a otros

tratamientos ya que, aunque su penetracin en el cuerpo es muy superficial, producen un

aumento de la temperatura y del riego sanguneo del rea tratada.

Son una herramienta fundamental en la termoterapia, que engloba tratamientos en los que se

utiliza el calor y el fro desde el punto de vista teraputico. Su uso dentro de este campo est

indicado para tratar la obesidad y la celulitis. Consiste en la aplicacin de infrarrojos a travs de

bandas que rodean las zonas a tratar (abdomen, muslos, nalgas, brazos) aportando calor y

dando lugar a un aumento de la actividad metablica derivada de la gran absorcin de radiacin

infrarroja por parte del tejido graso. La tcnica est contraindicada en hipotensos, insuficiencias

hepticas y renales y durante la menstruacin.

El espectro infrarrojo es ampliamente usada en investigacin y en la industria como una simple

y confiable prctica para realizar mediciones, control de calidad y mediciones dinmicas. Los

instrumentos son en la actualidad pequeos y pueden transportarse fcilmente, incluso en su

uso para ensayos en terreno. Con una tecnologa de filtracin y manipulacin de resultados en

agua, las muestras en solucin pueden ser medidas con precisin (el agua produce una

absorbancia amplia a lo largo del rango de inters, volviendo al espectro ilegible sin este

tratamiento computacional). Algunas mquinas indican automticamente cul es la sustancia que

est siendo medida a partir de miles de espectros de referencia almacenados.

Al medir a una frecuencia especfica a lo largo del tiempo, se pueden medir cambios en el

carcter o la cantidad de un enlace particular. Esto es especialmente til para medir el grado de

polimerizacin en la manufactura de polmeros. Las mquinas modernas de investigacin

pueden tomar mediciones infrarrojas a lo largo de todo el rango de inters con una frecuencia de

hasta 32 veces por segundo. Esto puede realizarse mientras se realizan mediciones simultneas

usando otras tcnicas. Esto hace que la observacin de reacciones qumicas y procesos sea

ms rpida y precisa.

7Esquematiza el espectro elemental y explica que produce que

informacin proporciona?

Diferencian los tomos de cada elemento por sus niveles de energa ocupadas por los electrones.

Los cuerpos al calentarse emiten energa radiante que dispersado a otro medio por un prisma

de fluorita origina un espectro .Al experimentar como fuente luminosa a un e elemento qumico

a la llama se produce una luz que atraviesa un pequeo orificio o rendija y luego por un prisma

llegando a una pantalla en la que aparece un espectro no continuo o descontinuo con una lnea

correspondiente al color de luz de energa determinada y emitida especficamente por cada

tomo.

8. Describe la relacin encontrada para la energa de un fotn y que implica

el valor

Los tomos pueden ganar o perder energa en unidades de paquetes de energa, por ello se dice

que la energa de los tomos que oscilan se encuentra cuantizada.

EINSTEIN, en 1905, manifiesta que la luz tiene propiedad de onda y como partcula, observables

a travs de difraccin y el efecto fotoelctrico. De esta manera denomina partculas de ondas de

luz o cuantos de luz o fotones.

E fotn = h * v

Explica tambin que el efecto fotoelctrico tiene lugar cuando un fotn choca contra un electrn,

el fotn desaparece del metal y otra parte como energa cintica del mismo electrn emitido.

Los espectros, por tanto, se deben a la transferencia del electrn. Al excitarse el tomo presenta

el espectro donde matemticamente se determina las posiciones relativas de las lneas,

llegndose a la conclusin de que los tomos absorben y emiten energa en pequeas

cantidades o cuantos.

9. Representa con dibujos los primeros modelos atmicos

Ao Cientfico Descubrimientos experimentales Modelo atmico

1808

John Dalton

Durante el s.XVIII y principios del XIX

algunos cientficos haban investigado

distintos aspectos de las reacciones

qumicas, obteniendo las llamadas leyes

clsicas de la Qumica.

La imagen del tomo expuesta por Dalton en su teora atmica, para explicar estas leyes, es la de minsculas partculas esfricas, indivisibles e inmutables, Iguales entre s en cada elemento qumico.

1897

J.J. Thomson

Demostr que dentro de los tomos hay unas partculas diminutas, con carga elctrica negativa, a las que se llam electrones.

De este descubrimiento dedujo que el tomo deba de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. (Modelo atmico de Thomson.)

1911

E. Rutherford

Demostr que los tomos no eran macizos, como se crea, sino que estn vacos en su mayor parte y en su centro hay un diminuto ncleo.

Dedujo que el tomo deba estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un ncleo central cargado positivamente. (Modelo atmico de Rutherford.)

1913

Niels Bohr

Espectros atmicos discontinuos originados por la radiacin emitida por los tomos excitados de los elementos en estado gaseoso.

Propuso un nuevo modelo atmico, segn el cual los electrones giran alrededor del ncleo en unos niveles bien definidos. (Modelo atmico de Bohr.)

10. Describe como se han determinado las expresiones del radio de Bohr y

la energa asociada a cada orbita, encontrado por Bohr, indica adems a

que valores haba arribado

La energa liberada al caer un electrn de una rbita superior a una ms cerca del ncleo es la diferencia de energa del electrn entre las orbitas f: final y I: inicial.

E = Ef Ei = Efotn = h

Cada electrn permanece en un nivel de energa discreto E, sin perder energa y son representados por n que puede ser 1, 2,3 Un tomo solo puede asumir determinadas energas distintas, E1, E2, E3,llamados Estados estacionarios o Niveles de energa.

Las expresiones del radio son:

r =

42me2

Dnde: h= constante de Planck

e= carga del electrn

= carga del ncleo