Sesión 3

El átomo El hombre siempre se ha cuestionado como está

constituida la materia. Demócrito filósofo griego 400 A.C. consideró que la

materia estaba constituida por diminutas partículas. Las llamó átomos ( del griego a= No y tomo= cortar)

que significa indivisible. Las ideas de Demócrito no fueron aceptadas en su

época, transcurrieron 2000 años para su reconocimiento.

El átomo El inglés John Dalton, retomó las ideas de Demócrito. Luego de muchos estudios establece su teoría. “La

Teoría atómica de Dalton”, la cual sugiere lo siguiente: 1. Los elementos están formados por partículas

discretas, diminutas e indivisibles llamadas átomos. 2.Los átomos de un mismo elemento son todos iguales

entre sí, en masa, tamaño y en otras propiedades, pero son diferentes a todos los demás átomos.

3.Se forman compuestos cuando átomos de distintos elementos se combinan entre sí.

El átomo 4.En reacciones químicas los átomos de sustancias

iniciales reaccionan para formar sustancias diferentes, sin embargo los átomos no se crean ni se destruyen, solo cambian su ditribución.

Dalton cometió algunas errores en su teoría como calcular mal las masas de algunos átomos, también decir que los átomos eran indivisibles e indestructibles.

Para el año de 1930 ya habían fuertes indicios de que los átomos contienen partículas subatómicas.

El átomo Partículas subatómicas Existen más de 100 partículas subatómicas, pero la

mayoría de ellas duran menos de 1 segundo. Las principales partículas subatómicas son 3:

ELECTRON, NEUTRON y PROTON. Electrón: Se encuentra en la corteza el átomo

rodeando al núcleo, es bastante pequeño, presenta carga eléctrica negativa, cuyo símbolo es e-, se representa como 1- .

El átomo Protón: Se encuentra en el núcleo junto con el

neutrón, es mucho más grande y pesado que el electrón, presenta carga eléctrica positiva, p+, se representa como 1+ .

Neutrón: no tiene carga eléctrica (es decir es 0) y tiene como símbolo n, se encuentra en el núcleo del átomo

Todo átomo es neutro en términos de carga eléctrica = igual número de protones e igual número de electrones.

El átomo Las masas de los átomos son muy pequeñas, y por tal

razón cuando nos referimos a ellas no hacemos uso del término gramo sino uma (unidad de masa atómica).

Respecto a la masa atómica Protones y Neutrones tienen la misma masa. (1 uma).

Los electrones constituyen una fracción de masa pequeñita en el átomo por eso se dice que su masa es de cero.

Número de masa= Número de Protones + Número de Neutrones.

El Atomo Los electrones en los átomos El físico danés Niels Bohr hizo una revolucionaria

sugerencia acerca de que los electrones en los átomos se encuentran ubicados en “niveles de energía” específicos u “órbitas”.

Visualizó el átomo como electrones semejantes a planetas que se mueven en círculos alrededor de un sol nuclear.

Cada nivel de energía de un átomo “solo” podía contener cierto número de electrones.

El Atomo El número máximo de electrones (población) que pueden

estar en un cierto nivel de energía está dado por la fórmula 2n2.

donde n= al número del nivel de energía que se están llenando.

Así en el primer nivel de energía (n=1), la población máxima de electrones es 2(1)2 = 2.

En el segundo nivel de energía (n=2), la población máxima de electrones es de 2(2)2 = 8 y asi sucesivamente.

El Atomo Los electrones que se encuentran en el nivel de energía

más externo se conocen como electrones de valencia. Sin embargo aún cuando el modelo atómico de Bohr

estableció el concepto de “niveles de energía” en el interior de los átomos, este modelo no se lo consideró suficientemente bueno.

Diversos estudios realizados por científicos (Broglie, Schrodinger, Heisenberg) indicaban que era imposible establecer con precisión tanto lo posición como la energía de los electrones.

El Atomo

Igualmente se estableció que a más de la existencia de los niveles de energía principales se encontrarán también los llamados subniveles de energía y orbitales.

El átomo Tamaño del átomo ¿ Sabías que si los átomos fueran del tamaño de

una manzana, nosotros seríamos tan grandes que el sistema solar cabría en la palma de nuestra mano?

Los átomos son tan pequeños que no pueden verse a simple vista.

Actualmente existen microscopios especiales que han permitido ver ciertos átomos.

Protones y neutrones están empaquetados en el centro del núcleo 1x10-15 m.

El átomo Los electrones se mueven a una distancia

considerable alrededor del núcleo, en las regiones llamadas “niveles de energía u órbitas”.

Para tener una idea todavía más clara de cuan pequeños son los átomos digamos que en una cabeza de alfiler (diam 1 a 3mm) cabrían 60 mil millones de átomos.

Comparándolos con los seres vivos más pequeños el virus más diminuto (que mide 0.00002 mm), son 2000 veces más grandes que los átomos.

El átomo

Numéro atómico: Número de protones que hay en el núcleo de un átomo. Por ejemplo: los átomos de H tienen 1 protón, por tanto

el número atómico del H es de 1. Importante: el número de protones determina la identidad

de cada elemento, el oro es oro porque tiene 79 protones, no 78 u 80 protones.

Recordemos que los elementos están ordenados en la tabla periódica por el número atómico.

El átomo Isótopos La palabra isótopo significa en griego “ en el mismo

sitio”. Son átomos de un mismo elemento que tienen igual

número atómico pero diferente masa atómica. La mayor parte de los elementos tienen varios

isótopos, por ejemplo: el Sn tiene 10 isótopos.

El átomo

El átomo Los isótopos se representan como se muestra en la

figura anterior. Donde X equivale al símbolo del isótopo con el que se

trabaja. A es el supraíndice o superíndice (colocado arriba de X)

que indica el número de masa. Z es el subíndice e indica el número atómico del

elemento. También se pueden representar escribiendo el número

de masa delante del nombre del elemento, ejemplo: cobalto-60 ( que identifica al isótopo de cobalto con masa de 60)

El átomo

Debido a que todos los átomos de un elemento determinado tienen el mismo número atómico, el subíndice se considera redundante y suele omitirse.

Respecto a su utilización muchos isótopos se emplean en la investigación química, biológica, y también en medicina.

El isótopo cobalto-60 se emplea en el tratamiento del cáncer por radioterapia.

El átomo

Masas atómicas de los elementos. La mayor parte de los elementos se dan en la naturaleza

como mezclas de isótopos. La masa atómica de un elemento que observamos en la

tabla periódica es en realidad un promedio de las masas de todos los “isótopos” de ese elemento y de su abundancia ( o presencia) en la naturaleza.

El átomo Mol Se trata de una unidad mucho más grande que un

átomo o una molécula. El mol es la cantidad de sustancia que contiene

6.022 x 1023 (numero de Avogadro) partículas unitarias de esa sustancia (átomos o moléculas).

Un mol de átomos, un mol de moléculas contienen el número de Avogadro, asi

1 mol de átomos de C= 6.022 x 1023 1 mol de moléculas de agua= 6.022 x 1023