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Vídeo de repaso:
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Vídeo de repaso:
Semana del 20 al 24 de Abril: Realiza
un mapa conceptual de los siguientes modelos atómicos: Dalton, Thomson,
Rutherford y Bohr.
Dibuja los modelos atómicos y realiza un cuadro comparativo de los
mismos.
Link:
https://www.todamateria.com/modelos-atomicos/
https://concepto.de/teoria-atomica-de-dalton/
El recurso que aparece a
continuación fue descargado de las páginas asociadas a los anteriores links.
Modelo atómico de Dalton:
¿Qué es la Teoría atómica de
Dalton?
La materia se constituye de
partículas mínimas, indestructibles e indivisibles llamadas átomos.
Los átomos de un mismo elemento
son siempre idénticos entre sí, con la misma masa y las mismas propiedades. En
cambio, los átomos de elementos diferentes tienen masas y propiedades
distintas.
Los átomos no se dividen, ni
pueden crearse ni destruirse durante las reacciones químicas.
Los átomos de elementos distintos
pueden juntarse para formar compuestos en diferentes proporciones y cantidades.
Cuando se combinan para formar
compuestos, los átomos se ordenan según relaciones simples, describibles mediante
números enteros.
Se conoce como la Teoría atómica
de Dalton o el Modelo atómico de Dalton al primer modelo de bases científicas
respecto a la estructura fundamental de la materia. Fue postulado entre 1803 y
1807 por el naturalista, químico y matemático británico John Dalton
(1766-1844), bajo el nombre de “Teoría atómica” o “Postulados atómicos”.
Este modelo propuso una
explicación científicamente verosímil a la mayoría de los enigmas de la química
del siglo XVIII y XIX. Postula que toda la materia del mundo está compuesta por
átomos, es decir que existe un número finito de partículas fundamentales.
Además, sostiene que simplemente
a partir de la combinación de estas partículas, son posibles todas las
estructuras complejas de la materia. El antecesor directo fueron los griegos de
la antigüedad clásica
Los postulados de este modelo
son:
A pesar de la obvia importancia
del Modelo atómico de Dalton en el surgimiento de la química moderna, hay que
notar que esta teoría posee numerosas insuficiencias, como se señaló
posteriormente.
Por ejemplo, Dalton pensaba que
los gases eran sustancias monoatómicas, y que las moléculas se componían
siempre a partir de la menor proporción posible. Esto lo llevó a suponer que el
agua estaba compuesta por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno (HO) y a
calcular erradamente el peso atómico de muchos elementos
Modelo atómico de Thomson
En el modelo atómico de Thomson
los electrones están clavados en una masa con carga eléctrica positiva.
En 1897, el físico inglés Joseph
John Thomson (1865-1940), trabajando con tubos al vacío, fue capaz de mostrar
la deflexión de los rayos catódicos en un campo eléctrico. Para aquella época,
se aceptó que los rayos catódicos eran corrientes de partículas cargadas
negativamente.
En 1891, el físico irlandés
George Johnstone Stoney (1826-1911) sugirió el nombre de electrón para la
sustancia que producía la electricidad. En su honor, Thomson llamó electrón a
las partículas que descubrió.
Las ideas de Thomson se resumen a continuación:
Los protones y electrones son
partículas con cargas iguales pero de signo opuesto.
En un átomo neutro la carga es
cero, ya que la cantidad de electrones negativos es igual a la cantidad de
protones positivos.
Un átomo tiene la forma de una
esfera con un radio de 0,00000001 cm, donde protones y electrones están
distribuidos al azar.
La masa de los electrones no se
toma en cuenta debido a su insignificancia, por lo que la masa del átomo es
igual a la masa de los protones.
Fue así como Thomson sugirió que
el átomo era una esfera sólida de material cargado positivamente con electrones
negativos clavados, como uvas pasas en una torta o pudín.
Sin embargo, la idea de un átomo
sólido cargado positivamente no se mantuvo. Tampoco este modelo presenta
neutrones.
Semana del 23 al 27 de Marzo: Define
los siguientes términos: Elementos químicos y su organización en la tabla
periódica, bioelementos y su clasificación.
Modelo atómico de Rutherford
Le correspondió a un brillante
estudiante de J.J. Thomson, el físico neozelandés Ernest Rutherford
(1871-1937), resolver el problema de la estructura del átomo en 1911, en
Inglaterra.
Aprovechándose del descubrimiento
de la radiactividad en 1896, Rutherford y sus estudiantes, Hans Geiger y Ernest
Marsden, usaron partículas radiactivas alfa de gran velocidad y energía,
bombardearon elementos químicos y calcularon el ángulo de desviación
(dispersión) de las partículas.
Si el átomo era como el modelo
propuesto por Thomson, las partículas alfa atravesarían el elemento y la
desviación sería mínima. En cambio, observaron que algunas partículas
rebotaban. Esto sólo podría explicarse si el átomo tuviera un núcleo muy
pequeño y condensado.
De estos resultados, Rutherford
extrajo los siguientes postulados:
Existe una pequeña región densa
cargada positivamente, llamada núcleo.
La masa del átomo es
aproximadamente igual a la masa de los protones y electrones.
Los protones dentro del núcleo
están concentrados en el centro del átomo, y los electrones distribuidos al
azar alrededor de estos.
Rutherford propuso entonces que
el átomo era como el sistema solar donde el núcleo era el Sol y los electrones
eran los planetas que orbitaban a su alrededor.
Modelo atómico de Bohr
El modelo de Bohr se parece a las
capas de una cebolla.
El modelo planetario del átomo
tenía problemas: si los electrones orbitaban libremente alrededor del núcleo,
perderían energía y colapsarían en algún momento dentro del núcleo.
Niels Bohr (1885-1962) fue a la
Universidad de Manchester en Inglaterra a estudiar con Rutherford. Este joven
físico danés inventó en 1913 el modelo atómico que destronaría al modelo
propuesto pocos años antes por su profesor.
Bohr se valió de las ideas de Max
Planck y Albert Einstein y postuló que los electrones podían tener una cierta
cantidad de energía. Arregló los electrones en órbitas circulares con una
cantidad específica de energía. También explicó que si un electrón salta de un orbital
de alta energía a uno de menor, esto produciría un fotón, con lo cual quedaba
resuelto también el fenómeno de los espectros de absorción de los elementos.
Los postulados de Niels Bohr se
resumen de la siguiente forma:
Los electrones en un átomo se
mueven de forma estable a una cierta distancia del núcleo con una energía
definida. Esto es lo que se llama el estado estacionario.
Los electrones en cada estado
estacionario siguen una ruta u órbita circular. Cada órbita recibe el nombre de
"nivel energético" o "capa".
Cuando el electrón está en el
estado estacionario, no produce luz (fotón). Sin embargo, cuando baja de nivel
energético, emite un fotón.
Los niveles estacionarios, o
capas, se denominan con las letras K, L, M, N, y así sucesivamente.
Los postulados de Bohr llevaron a
representar el átomo como las capas o anillos de una cebolla. Sin embargo, el
modelo de Bohr no sirvió para explicar átomos con más de un electrón.
Nota: Puedes utilizar otras
fuentes de consulta, recuerda referenciar que tipo de fuentes utilizaste con su
respectiva Cibergrafía, bibliografía
Semana del 27 de Abril al 1 de Mayo:
Define los siguientes términos: Elemento químico y su organización en
la tabla periódica,
Link:
https://www.unprofesor.com/quimica/como-esta-organizada-la-tabla-periodica-3313.html
¿Cómo está organizada la tabla periódica?
En 1869, el químico ruso Dimitri
Ivánovich Mendeleiev ideó una forma de clasificar todos los elementos químicos
que aparecen en la naturaleza. Este método de clasificación es la tabla
periódica y muchos lo describen como el "corazón de la química". La
tabla periódica nació con solo 63 elementos químicos pero, conforme fueron
descubriéndose, numerosos elementos químicos se añadieron a sus filas.
Organización de la tabla periódica
Los elementos de la tabla
periódica se ordenan siguiendo diferentes parámetros:
Los elementos aparecen en filas
con orden ascendente de su número atómico, es decir, el primer elemento de la
tabla periódica (hidrógeno), situado arriba a la izquierda, tiene menor número
de protones (1) que el último elemento de la tabla periódica (oganesón),
situado abajo a la derecha (118). A las filas de la tabla periódica se les
llama periodos. De esta forma, los elementos del mismo periodo tienen una masa
creciente y el mismo número de capas de electrones (número de orbitales). Estos
elementos tienen patrones o tendencias similares en radio atómico, energía de
ionización, afinidad electrónica y electronegatividad. Un ejemplo son el helio
y el hidrógeno: ambos pertenecen al primer periodo y tiene un solo orbital
electrónico, pequeño tamaño, etc.
Los elementos que aparecen en una
misma columna tienen la misma valencia química, es decir, el mismo número de
electrones en su última capa. Las columnas de la tabla periódica se denominan
grupos y, elementos del mismo grupo (en la misma columna) tienen la misma
valencia y propiedades químicas parecidas. Un ejemplo son el litio y el sodio:
ambos pertenecen al grupo 1 (primera columna) y tienden a ceder un electrón con
facilidad; en cambio, el helio y el neón pertenecen al grupo 18 (es decir, la
última columna) y tienen su última capa de electrones llena (capa de valencia),
por lo que no ganan o ceden electrones con facilidad.
Dentro de la tabla periódica
también podemos encontrar diferentes bloques, normalmente representados en
diferentes colores. Estos bloques vienen determinados por secuencia la que se
llenan las capas u orbitales de electrones de los elementos. Los diferentes
orbitales admiten diferente número de electrones: el orbital "s"
admite 2 electrones y, una vez se llena, los electrones pasan a la siguiente
capa que puede ser otro orbital "s", un orbital "p", que
admite 6 electrones, etc. Así, los electrones de los elementos químicos van
llenando diferente número de capas s, p, d y/o f. Cada bloque se denomina según
el orbital en el que reside el último electrón: s, p, d y f.
Grupos de elementos químicos de la tabla periódica: A las columnas
de la tabla periódica se les ha llamado grupos. Actualmente, en la tabla
periódica que se utiliza normalmente, es decir, la estándar hay 18 grupos,
numerados de izquierda a derecha del 1 al 18. Esta forma de nombrar los grupos
(nomenclatura) puede variar: en ocasiones se utiliza una nomenclatura mezcla de
números romanos y letras, en otras ocasiones los grupos tienen nombres comunes
(metales alcalinos, halógenos, gases nobles, etc.) y en otras se nombran como
"el grupo de..." y el nombre de su primer miembro (por ejemplo,
"el grupo de escandio" para el grupo 3).
Elementos de un mismo grupo
pueden tener patrones de diferentes propiedades:
Aumento de radio atómico, de
arriba a abajo en un grupo. Conforme descendemos en la tabla periódica, va
aumentando el número de electrones y por tanto el número de capas llenas de
estos. Por tanto, los electrones de la última capa (capa de valencia) se
encuentran más lejos del núcleo y los átomos van siendo cada vez más grandes es
decir, tienen un mayor radio.
Desde la parte superior, cada
elemento va teniendo una energía de ionización más baja. Al haber más
electrones, aquellos que se encuentran en la capa de valencia están más
alejados del núcleo y por tanto este los atrae con menor fuerza, haciendo que
sea más fácil quitar electrones conforme descendemos en la tabla periódica.
Finalmente, también observamos
una disminución de electronegatividad dentro del mismo grupo. Nuevamente, al
ser la distancia cada vez mayor entre los electrones de valencia y el núcleo,
los electrones de otros átomos están más lejos de la fuerza atrayente del
núcleo y por tanto este los atrae con menos fuerza que los átomos más pequeños
(grupos superiores).
Estas regularidades son
tendencias, es decir, hay ciertas excepciones como por ejemplo lo que ocurre en
el grupo 11, donde la electronegatividad aumenta más abajo en el grupo. Además,
en algunas partes de la tabla periódica como los bloques d y f, las similitudes
horizontales entre elementos del mismo grupo no son tan marcadas.
Bloques en la tabla periódica
Los elementos de la tabla
periódica se pueden dividir en bloques según el orden en el que se completan
las capas de electrones de los elementos. Cada bloque se nombra según el último
orbital en el que, en teoría, está el último electrón (s, p, d o f):
El bloque s está formado por los
dos primeros grupos, el hidrógeno y el helio.
El bloque p está formado por los
últimos seis grupos (grupos del 13 al 18).
El bloque d está formado los
grupos 3 a 12 (comúnmente llamados metales de transición).
El bloque f, que normalmente se
coloca separado, debajo del resto de la tabla periódica, no tiene números de
grupo y se compone de lantánidos y actínidos.
La tabla periódica de los
elementos ha sobrevividos durante tantos años porque es un sistema que se ha
demostrado muy útil y sobretodo porque se puede actualizar. En teoría, podría
haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero estos todavía no se han
sintetizado o no se han descubierto. En el caso en que se descubrieran nuevos
elementos atómicos, los investigadores continuarían con el orden alfabético
para nombrar los diferentes bloques (bloque g, bloque h, etc.).
Link de consulta: Link de investigación
Para complementar
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