Teoría atómica

​Teoría atómica

​Fco. Javier Pérez Tirado

​Introducción:

​En la antigua Grecia (s. V y IV a.C.) aparecen dos corrientes filosóficas que intentan explicarlo:

• Los cuatro elementos: agua, aire, fuego y tierra. (Platón y Aristóteles...)

• Teoría atomista​: al dividir los cuatro elementos se llega a una partícula que no se puede dividir más llamado átomo.

Duran ambas hasta el s. XIX en la que se propone la primera teoría científica.​

​Teoría atómica de Dalton (1766-1844)

1. ​Los elementos químicos están formados por partículas muy pequeñas e indivisibles llamadas átomos.

2. Los átomos del mismo elemento son iguales en masa y en propiedades.

3. Los átomos de distintos elementos son distintos en masa y en propiedades.

4. Los átomos se unen entre sí para formar compuestos.​

​A partir del descubrimiento de:

• Naturaleza eléctrica de la materia​:

  La materia tiene carga

  eléctrica + y -

• A finales s. XIX, Thomson relaciona la carga

  eléctrica con la naturaleza de la materia.​

​

​Por lo que se demuestra que Dalton se equivocaba sobre todo en que los átomos eran esferas macizas. Si se pueden dividir.

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¿Cuándo se dieron las dos primeras teorías no científicas sobre la constitución de la materia?

• s.XVII

• s. V y s. IV d. C.

• s. V y s. IV a.C.

• s. XIX

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¿Quién fue el primer científico que propuso una teoría atómica?

​Modelo atómico de Thomson: (1856-1940)

• ​Esfera cargada positivamente donde estaban incrustados los electrones. Total neutro.

• Los electrones tienen masa muy pequeña por lo que los protones formaban casi la totalidad de la masa del átomo.

• Tiene apariencia de pudin de pasas.​

• Se explica la electrización y la formación de iones.​

​Iones

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¿Quién fue el primer científico que dijo que el átomo se podía dividir?

• Dalton

• Aristóteles

• Thomson

• Platón

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¿Qué antecedentes hicieron que Thomson propusiera su modelo atómico?

• -Los cuatro elementos

  - La teoría atomista

• Son más antecedentes

• - La electricidad estática.

  - El descubrimiento del electrón y protón como parte de la materia.

• - La electricidad estática.

  - El descubrimiento del neutrón y protón como parte de la materia.

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Dibuja cómo sería el modelo de Thomson

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¿Cómo sería , según Thomson, el átomo? (Con respecto a las cargas + y -)

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¿Qué es un ión?

• Un átomo que pierde electrones

• Un átomo que pierde protones

• Un átomo que pierde neutrones

• Un átomo que puede perder o ganar electrones

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¿Cómo se llaman los átomos que pierden electrones?

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¿Cómo se llaman los átomos que ganan electrones?

​Modelo atómico de Rutherford: (1871-1937)

​A partir del descubrimiento de la radiactividad (A.H. Becquerel), propone:

• El átomo tiene una zona interior con mucha masa y carga +.

• En la zona exterior, corteza, se sitúan los electrones -. Giran alrededor del núcleo a mucha velocidad.

• Es análogo a un sistema planetario.​

Multiple Choice

¿Qué descubrimiento hizo que Rutherford propusiera el nuevo modelo?

• En el s.XIX el descubrimiento de la radiactividad

• En el s. XIX el descubrimiento de iones

• El protón

• El electrón

Multiple Choice

¿Qué estructura propone Rutherford para su modelo?

• Modelo planetario

• Pudin de pasas

• Esfera maciza

Multiple Choice

Las partes del átomo según Rutherford son

• Corteza: electrones

  Núcleo: protones

• No tiene partes. Es indivisible

• Los electrones en el núcleo y los protones en la corteza

• Tierra, aire, agua y fuego

​¡PROBLEMA!

• ​La masa del átomo era mucho más grande que la que proponía Rutherford. Existen otras partículas sin carga pero con mucha masa. Neutrón.

• Los protones en el núcleo se deberían de repeler y destruir. Estaban separados por los neutrones.​

• J. Chadwick identificó el neutrón​

​Modelo atómico de Bohr: (1885-1962)

• ​El electrón gira en órbitas circulares. No emite energía. Entre órbitas no puede haber electrones.

• Los electrones tienen una cantidad de energía determinada según la órbita en la que estén. Órbita = Nivel de energía.

• Pueden saltar de una a otra, ganando o perdiendo energía.

• En cada órbita hay 2n² electrones.​

• Sólo explica el átomo de hidrógeno.​

​Espectro de absorción de H

Cuando a un átomo​ se le da energía, los electrones suben de nivel en el átomo. Cuando los electrones vuelven a caer y dejan el estado excitado, la energía se vuelve a emitir en forma de fotón (Luz).

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¿Cuáles son los inconvenientes del modelo de Rutherford?

• Que no eran esféricos

• Que la masa atómica era más grande de lo que había calculado

• No dice nada de los electrones

• No explica la repulsión de los protones en el núcleo

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¿Qué científico plantea un nuevo modelo atómico?

• Newton

• Chadwick

• Bohr

• Schrödinger

Multiple Choice

¿Dónde se sitúan los electrones en el modelo de Bohr?

• En órbitas circulares o capas

• En orbitales

• En la corteza

• No tiene electrones

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¿Qué son las órbitas?

• Donde se sitúan los planetas

• Niveles de energía

• Probabilidad

• Lugar en el espacio

Multiple Choice

¿Cómo demuestra Bohr la existencia de órbitas separadas?

• Espectro de emisión de enrgía

• Mirando el átomo con el microscopio

• Con prismáticos

• No lo demuestra

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¿Qué otro nombre reciben las órbitas en el modelo de Bohr?

​¡¡¡¡¡ CUIDADO!!!!!

​Sólo lo aplica al átomo de hidrógeno. Cuando realiza espectros de otros átomos, se complican y no logra explicarlos.

​Modelo atómico actual

​Se basa en dos principios muy importantes:

• Carácter dual del e^- (onda y partícula) Schrödinger​.

• Principio de incertidumbre de Heisenberg.​

​Según estas teorías, los átomos no describen órbitas. Existen zonas de probabilidad de encontrar el e^-. Se llaman orbitales.

Multiple Choice

¿Por qué falla el modelo atómico de Bohr?

• Sólo explica el átomo de hidrógeno

• No propuso un model nuevo. Sólo actualizó el que ya existía

• Sólo inventó el uso de los espectros de emisión.

• Todos son verdaderos

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¿Cómo se detecta que algo falla en el modelo de Bohr?

• Al realizar espectros de emisión a otros átomos. Los espectros se complican.

• Al realizar el espectro de absorción del hidrógeno

• Por la aparición del neutrón

• Aristóteles propone un nuevo modelo

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¿En qué principios se basa el modelo atómico actual?

• Modelo de Schrödinger

• Principio de Heisenberg

• Principio de Chadwick

• Teoría de Dalton

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¿Qué propone el nuevo modelo?

• La existencia de orbitales (probabilidad de encontrar el electrón)

• Hacer más espectros de emisión

• Las órbitas y los niveles de energía

• Las órbitas y los orbitales son lo mismo

​Estructura electrónica de los átomos

​Tipos de orbitales:

En los orbitales, los electrones , siempre se sitúan en parejas​ por lo que...

Multiple Choice

Las capas que proponía Bohr en su modelo ¿Cómo están constituidas en el nuevo?

• Por las órbitas

• Son niveles de energía

• Por los electrones que lo forman según 2n²

• Por 1 o más orbitales dependiendo de la capa

Multiple Choice

¿Cuántos orbitales de cada tipo hay?

• Muchos. Depende de los que necesite el átomo

• Los necesarios para completar por parejas en nº de e^- máximo de cada orbital.

• 2n²

• 2,6,10,14

​Configuración electrónica: es la distribución de electrones de un átiomo en sus diferentes niveles y subniveles de energía.

• ​Los e^- se colocan alrededor del núcleo, comenzando siempre por el nivel de menor energía. No cambia de nivel hasta que no se llena ese.

• Al desdoblarse y al estar tan juntos dichos niveles se puede alterar el orden quedando por debajo uno de nivel superior.​

​¿Cómo se construye la configuración electrónica?

​Para saber el orden de los orbitales, se sigue el diagrama de Möller.

​

Ejemplo: Z=17

1s²2s²2p⁶3s²3p⁵​

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Ejemplo: Z= 56

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶

5s²4d¹⁰5p⁶6s²​

​

​Realiza las siguientes configuraciones electrónicas

​Z= 26 Z= 38 Z= 33

​

Z= 35 Z= 49 Z= 82

​

Z= ​42 Z= 20 Z= 48

​

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​1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ⁶ Z = 26

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²​ Z= 38

​1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p³ Z=33

​1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁵ Z=35

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p¹ Z=49

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d10, 4p6, 5s2, 4d10, 5p6, 6s2, 4f14, 5d10, 6p2​

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